La détection du rythme cardiaque dans les signaux des montres intelligentes remporte le prix du meilleur article de Physiological Measurement – ​​Physics World

La détection du rythme cardiaque dans les signaux des montres intelligentes remporte le prix du meilleur article de Physiological Measurement – ​​Physics World

Horodatage: 28 septembre 2023 4:30 AM

Peter Charlton porte un tracker d'activité
Analyser les données d'activité Les recherches primées de Peter Charlton et de son équipe ont identifié les meilleurs algorithmes pour détecter les battements cardiaques dans les signaux de photopléthysmographie provenant d'appareils tels que les trackers de fitness portables. (Avec l'aimable autorisation : CC BY 4.0/PH Charlton et al Physiol. Mesures. 10.1088/1361-6579/acead2)

Une étude sur les algorithmes de photopléthysmographie (PPG) a valu à ses auteurs le prix Martin Black, décerné au meilleur article publié dans Mesure physiologique au cours de l'année précédente.

Le PPG est une technique optique couramment utilisée dans les montres intelligentes, les trackers de fitness et les oxymètres de pouls pour surveiller les paramètres physiologiques. Une étape clé dans l’analyse du signal PPG, une mesure du pouls, est la détection des battements cardiaques individuels dans le signal. Dans leur enquête primée, Pierre Charlton de l'Université de Cambridge et ses collaborateurs ont évalué les performances des différents algorithmes utilisés pour détecter les battements cardiaques dans les signaux PPG.

Le papier, Détection des battements dans le photopléthysmogramme : analyse comparative des algorithmes open source, décrit un cadre pour tester les algorithmes de détection de battements PPG. Les chercheurs ont utilisé cette approche pour évaluer 15 algorithmes open source par rapport aux battements de référence des signaux d'électrocardiogramme dans huit ensembles de données disponibles gratuitement. Ils ont également étudié comment les performances de l'algorithme sont affectées par les données démographiques des patients et lors d'arythmies (rythmes cardiaques anormaux tels que la fibrillation auriculaire).

«J'avais hâte de comprendre la meilleure façon de détecter les battements cardiaques dans le PPG et de comprendre dans quelle mesure ils pouvaient être détectés dans différents contextes, comme pendant l'exercice et chez les bébés», explique Charlton.

L'équipe a constaté que la plupart des détecteurs de battements fonctionnaient bien en l'absence de mouvement, même si leurs performances étaient moins bonnes pendant l'exercice, chez les nouveau-nés (qui ont une fréquence cardiaque plus élevée que les adultes) et pendant la fibrillation auriculaire. En particulier, les résultats ont identifié deux algorithmes open source les plus performants dans une gamme de cas d’utilisation. Charlton suggère que l'utilisation par l'équipe d'algorithmes open source pourrait être la clé du succès de l'étude, car les utilisateurs peuvent facilement utiliser les algorithmes de détection de battements recommandés simplement en les téléchargeant et en visualisant le code source.

L'étude devrait s'avérer précieuse pour les chercheurs universitaires qui doivent s'assurer que leurs analyses de signaux PPG sont précises, tout en permettant aux concepteurs d'appareils de sélectionner l'algorithme le plus approprié à utiliser dans un appareil. Charlton dit que les résultats seront également utiles aux cliniciens. « Espérons que l’utilisation des algorithmes les plus performants permettra d’obtenir des analyses plus précises, comme l’évaluation du rythme cardiaque et la détection des arythmies du PPG », explique-t-il. "En fin de compte, cela sera utile aux patients, car les mesures prises seront plus précises, conduisant à une prise de décision clinique mieux informée."

Charlton et ses collègues mènent actuellement le Étude sur les vêtements plus sûrs étudier les performances et l'acceptabilité des dispositifs portables pour détecter la fibrillation auriculaire, l'arythmie la plus courante. La fibrillation auriculaire augmente le risque d'accident vasculaire cérébral et est souvent méconnue car elle peut survenir sans symptômes. Toutefois, une fois le diagnostic posé, des interventions bien établies existent pour réduire le risque d’accident vasculaire cérébral.

« La détection de la fibrillation auriculaire est l'une des applications les plus prometteuses des dispositifs basés sur le PPG », explique Charlton. « Dans cette étude, nous évaluons si les dispositifs basés sur le PPG fonctionnent suffisamment bien pour être utilisés pour dépister la fibrillation auriculaire dans la population générale. Si tel est le cas, cela pourrait aider à améliorer la détection de la fibrillation auriculaire et, à terme, contribuer à prévenir les accidents vasculaires cérébraux.

Charlton raconte Monde de la physique qu'il était heureux de recevoir le prix Martin Black car cela indique, espérons-le, que les recherches de l'équipe sont utiles. Il souligne que la détection des battements a reçu moins d'attention que d'autres algorithmes, tels que ceux utilisés pour estimer la tension artérielle à partir du PPG. "Je pense que la communauté a probablement particulièrement apprécié l'évaluation de ce type d'algorithme, car on en savait comparativement moins sur leurs performances que sur les autres types d'algorithmes."

« Je suis reconnaissant pour la contribution des membres de l’équipe et de ceux qui ont initialement développé les algorithmes, sans lesquels ce travail ne serait pas possible », ajoute-t-il. "Je souhaite découvrir pourquoi nous avons reçu ce prix, car comprendre cela pourrait nous aider à comprendre les domaines les plus précieux sur lesquels nous pourrions travailler à l'avenir."

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