Из лаборатории на запястье: первая в индустрии технология Samsung для отслеживания питания в Galaxy Watch

Функция «Антиоксидантный индекс» (Antioxidant Index), представленная в Galaxy Watch8, превращает то, что раньше казалось чем-то из области научной фантастики, в технологию для повседневного использования. Устройству достаточно пяти секунд сканирования большого пальца, чтобы определить точный уровень каротиноидов — первого в индустрии измеримого индекса питания.

Благодаря компактной сенсорной технологии лабораторного уровня с высокой точностью, рацион пользователя становится реальным показателем, который помогает поддержать здоровье и замедлить процессы старения. Разработка этого нового стандарта в отслеживании показателей физического состояния с помощью носимых устройств потребовало годы интенсивных исследований и разработок, многочисленных прототипов и непоколебимой стойкости разработчиков.

Прокладывая новый путь в отслеживании питания

Еще в 2018 году Samsung Electronics заметила важный пробел в сфере носимых устройств: пользователи могли отслеживать каждый шаг и каждую калорию, но не существовало простого способа понять, как питание влияет на самочувствие. Более точные данные о рационе оставались доступны только при использовании дорогих и сложных лабораторных тестов, недоступных большинству людей.

Поскольку теперь люди живут дольше, внимание смещается с простого увеличения продолжительности жизни на повышение качества этих дополнительных лет.

«В этом контексте антиоксидантная защита (antioxidation) естественным образом привлекает внимание как метод замедления старения», — объясняет доктор Хёджи Джонг (Dr. Hyojee Joung), эксперт по общественному здравоохранению и питанию из Сеульского национального университета, которая курировала отдельные этапы разработки технологии. — Если пренебрегать управлением антиоксидантами, в организме накапливаются активные формы кислорода (АФК), что повышает риск хронических заболеваний, таких как сердечно-сосудистые заболевания, диабет и рак».

Понимание этих факторов сделало антиоксиданты краеугольным камнем новой технологии Samsung. Инженеры и учёные сосредоточились на каротиноидах — ключевых антиоксидантах и достоверных индикаторах потребления фруктов и овощей. Их целью было создать устройство, достаточно компактное, чтобы носить его на запястье, но при этом достаточно мощное, чтобы превращать сложные биохимические данные в простую и полезную информацию о физическом состоянии пользователя.

Задача №1: Лабораторная точность в миниатюрном корпусе

С самого первого дня идея о переносном устройстве для отслеживания питания столкнулась с серьезной проблемой: традиционные методы измерения уровня каротиноидов, такие как рамановская спектроскопия, основаны на лазерных технологиях, неинвазивны и точны, но для их работы требуется громоздкое оборудование, которое сложно назвать переносными. Поэтому первой миссией команды стало уменьшение лабораторной технологии до сенсора размером с монету.

После семи лет тщательных испытаний и оптимизации с момента создания первого прототипа команда разработала уменьшенный датчик — революционную технологию, объединяющую светодиоды с несколькими длинами световых волн и специальную матрицу фотодетекторов, обеспечивающую точные показатели каротиноидов в компактном корпусе.

«Для нас прорывом стала интеграция отражательной спектроскопии со светодиодами, что позволило сделать технологию компактной, не потеряв при этом высокой точности», — поясняет Джинёнг Пак (Jinyoung Park), разработчик из команды Digital Health в Samsung Electronics.

В отличие от лазеров, которые излучают резкий, узкий спектр волн, светодиоды обладают более широким диапазоном длин волн. Анализируя то, сколько света поглощается кожей на нескольких длинах волн с помощью фотодиодов, носимые устройства с впечатляющей точностью оценивают уровень каротиноидов. Передовые алгоритмы, которые постоянно калибруются в реальном времени, также обеспечивают точность и предоставляют персонализированную информацию для каждого пользователя.

 

Задача №2: Как обеспечить доступность технологии для всех

Создание каротиноидного сенсора размером с монету стало важной вехой, но следующей задачей было обеспечить его точную и надежную работу на разных типах кожи, чтобы сделать устройство по-настоящему доступным для всех.

Для решения такой проблемы, как влияние меланина на кожу более темного оттенка, инженеры Samsung Electronics выбрали для измерений кончик пальца, где концентрация меланина минимальна вне зависимости от этнической принадлежности. Специалисты также внесли ряд простых, но эффективных улучшений, например, регулировку силы нажатия пальца на сенсор, что временно снижает кровоток и уменьшает влияние гемоглобина на показатели, повышая точность измерений.

Масштабные испытания, проведенные в Медицинском центре Samsung с участием сотен добровольцев, подтвердили эффективность сенсора. Это позволило функции плавно перейти из лаборатории к пользователям по всему миру, предлагая доступное решение для повседневного использования.

Как это работает

Каротиноиды — это природные красные, желтые и зеленые пигменты, содержащиеся во фруктах и овощах. Поскольку наш организм не может производить каротиноиды самостоятельно, их уровень, накопленный в организме, дает четкое представление о том, сколько фруктов и овощей человек потребляет.

Так «Антиоксидантный индекс» отображает уровень каротиноидов в организме пользователя на основе следующих критериев:

• Очень низкий: Менее 50% от ежедневной рекомендации ВОЗ (400 г в день).
• Низкий: От 50% до 100%.
• Оптимальный: 100% или более.

«Каротиноиды в коже метаболизируются и накапливаются в тканях постепенно, поэтому краткосрочные изменения в потреблении фруктов и овощей не сразу отразятся на показателе» - объясняет доктор Хёджи Джонг (Hyojee Joung). - Наши исследования показывают, что увеличение потребления каротиноидов приводит к значимому росту их уровня в коже. Это занимает от 1 до 2 недель, что делает “Индекс” ценным инструментом для отслеживания постоянных, долгосрочных пищевых привычек».

Факторы образа жизни, такие как качество сна, уровень стресса и физическая активность, также влияют на “Индекс”, делая его комплексным индикатором общего состояния здоровья. В сочетании с другими функциями Galaxy Watch8 , такими как рекомендации по отходу ко сну (sleep coaching), отслеживание активности (activity tracking) и мониторинг уровня сосудистой нагрузки (Vascular Load monitoring), «Антиоксидантный индекс» предлагает целостное представление о вашем самочувствии, позволяя принимать более взвешенные решения для здорового старения.

▲ Антиоксидантный индекс измеряет уровень каротиноидов за считанные секунды с помощью сенсора на задней панели Galaxy Watch8 и предоставляет дополнительные сведения о питании на смартфонах Galaxy.

Ваше самочувствие в новом формате

«Новые сенсоры в носимых устройствах могут помочь людям формировать здоровые привычки в питании, отслеживая и поощряя достаточное ежедневное потребление фруктов и овощей», - отмечает профессор Юнхо Чой (Yoonho Choi) из Медицинского центра Samsung (Samsung Medical Center). - Со временем эта простая привычка может помочь предотвратить некоторые виды рака и другие возрастные заболевания, становясь эффективным способом поддержания долгосрочного поддержания хорошего самочувствия.

Антиоксиданты — это новая, набирающая популярность область исследований, которая до настоящего момента была ограничена из-за сложностей точного измерения. «Антиоксидантный индекс» в Galaxy Watch8 выходит за рамки текущих отраслевых разработок и представляет собой значимую инновацию.

Возможность Samsung Electronics измерять уровень антиоксидантов с точностью, признанной экспертами эталоном для будущих исследований, стала настоящим прорывом в мониторинге физического состояния. Помогая пользователям раньше выявлять риски и предпринимать проактивные шаги для улучшения самочувствия, Samsung прокладывает путь к более осознанному подходу к здоровому образу жизни и меняет представление о роли носимых устройств в профилактике заболеваний.