स्मार्टवॉच सिग्नल में दिल की धड़कन का पता लगाने ने फिजियोलॉजिकल मेजरमेंट का सर्वश्रेष्ठ पेपर पुरस्कार जीता - फिजिक्स वर्ल्ड

फोटोप्लेथिस्मोग्राफी (पीपीजी) एल्गोरिदम पर एक अध्ययन ने इसके लेखकों को मार्टिन ब्लैक पुरस्कार जीता है, जो प्रकाशित सर्वश्रेष्ठ पेपर को दिया जाता है। शारीरिक माप पिछले वर्ष के दौरान।

पीपीजी एक ऑप्टिकल तकनीक है जिसका उपयोग आमतौर पर शारीरिक मापदंडों की निगरानी के लिए स्मार्टवॉच, फिटनेस ट्रैकर और पल्स ऑक्सीमीटर में किया जाता है। पीपीजी सिग्नल का विश्लेषण करने में एक महत्वपूर्ण कदम, नाड़ी का एक माप, सिग्नल में व्यक्तिगत दिल की धड़कन का पता लगाना है। उनकी पुरस्कार विजेता जांच में, पीटर चार्लटन कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय से और सहयोगियों ने पीपीजी संकेतों में दिल की धड़कन का पता लगाने के लिए उपयोग किए जाने वाले विभिन्न एल्गोरिदम के प्रदर्शन का मूल्यांकन किया।

कागज़, फोटोप्लेथिस्मोग्राम में बीट्स का पता लगाना: ओपन-सोर्स एल्गोरिदम को बेंचमार्क करना, PPG बीट डिटेक्शन एल्गोरिदम के परीक्षण के लिए एक रूपरेखा का वर्णन करता है। शोधकर्ताओं ने आठ स्वतंत्र रूप से उपलब्ध डेटासेट में इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम संकेतों से संदर्भ बीट्स के खिलाफ 15 ओपन-सोर्स एल्गोरिदम का आकलन करने के लिए इस दृष्टिकोण का उपयोग किया। उन्होंने यह भी जांच की कि एल्गोरिदम का प्रदर्शन रोगी की जनसांख्यिकी और अतालता (असामान्य हृदय ताल जैसे अलिंद फ़िब्रिलेशन) के दौरान कैसे प्रभावित होता है।

चार्लटन कहते हैं, "मैं यह समझने के लिए उत्सुक था कि पीपीजी में दिल की धड़कनों का सर्वोत्तम तरीके से कैसे पता लगाया जाए और विभिन्न सेटिंग्स में, जैसे कि व्यायाम के दौरान और शिशुओं में, उन्हें कितनी अच्छी तरह से पहचाना जा सकता है।"

टीम ने पाया कि अधिकांश बीट डिटेक्टरों ने गति की अनुपस्थिति में अच्छा प्रदर्शन किया, हालांकि व्यायाम के दौरान, नवजात शिशुओं (जिनकी हृदय गति वयस्कों की तुलना में अधिक है) और एट्रियल फाइब्रिलेशन के दौरान उनका प्रदर्शन खराब था। विशेष रूप से, परिणामों ने दो ओपन-सोर्स एल्गोरिदम की पहचान की, जिन्होंने उपयोग के कई मामलों में सबसे अच्छा प्रदर्शन किया। चार्लटन का सुझाव है कि टीम द्वारा ओपन-सोर्स एल्गोरिदम का उपयोग अध्ययन की सफलता की कुंजी हो सकता है, क्योंकि लोग अनुशंसित बीट डिटेक्शन एल्गोरिदम को आसानी से डाउनलोड करके और स्रोत कोड को देखकर आसानी से नियोजित कर सकते हैं।

अध्ययन उन अकादमिक शोधकर्ताओं के लिए मूल्यवान साबित होना चाहिए जिन्हें यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि उनके पीपीजी सिग्नल विश्लेषण सटीक हैं, साथ ही डिवाइस डिजाइनरों को डिवाइस में उपयोग के लिए सबसे उपयुक्त एल्गोरिदम का चयन करने में सक्षम बनाना है। चार्लटन का कहना है कि निष्कर्ष चिकित्सकों के लिए भी सहायक होंगे। "उम्मीद है, सबसे अच्छा प्रदर्शन करने वाले एल्गोरिदम के उपयोग से अधिक सटीक विश्लेषण होंगे - जैसे हृदय ताल का आकलन करना और पीपीजी से अतालता का पता लगाना," वह बताते हैं। "आखिरकार, यह रोगियों के लिए मददगार होगा, क्योंकि उनसे लिए गए माप अधिक सटीक होंगे, जिससे बेहतर जानकारी वाले नैदानिक ​​निर्णय लेने में मदद मिलेगी।"

चार्लटन और उनके सहकर्मी वर्तमान में इसका संचालन कर रहे हैं सुरक्षित पहनने योग्य वस्तुओं का अध्ययन सबसे आम अतालता, एट्रियल फाइब्रिलेशन का पता लगाने के लिए पहनने योग्य उपकरणों के प्रदर्शन और स्वीकार्यता की जांच करना। आलिंद फिब्रिलेशन से स्ट्रोक का खतरा बढ़ जाता है और अक्सर इसे पहचाना नहीं जा पाता क्योंकि यह बिना लक्षणों के भी हो सकता है। हालाँकि, एक बार निदान हो जाने पर, स्ट्रोक के जोखिम को कम करने के लिए सुस्थापित हस्तक्षेप मौजूद हैं।

चार्लटन कहते हैं, "आलिंद फिब्रिलेशन का पता लगाना पीपीजी-आधारित उपकरणों के सबसे आशाजनक अनुप्रयोगों में से एक है।" “इस अध्ययन में हम यह आकलन कर रहे हैं कि क्या पीपीजी-आधारित उपकरण सामान्य आबादी में अलिंद फिब्रिलेशन की जांच के लिए पर्याप्त रूप से अच्छा प्रदर्शन करते हैं। यदि हां, तो इससे अलिंद फिब्रिलेशन का पता लगाने में सुधार करने में मदद मिल सकती है और अंततः स्ट्रोक को रोकने में योगदान मिल सकता है।

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चार्लटन बताते हैं भौतिकी की दुनिया वह मार्टिन ब्लैक पुरस्कार पाकर प्रसन्न हैं क्योंकि उम्मीद है कि टीम का शोध मददगार होगा। वह बताते हैं कि बीट डिटेक्शन पर अन्य एल्गोरिदम की तुलना में कम ध्यान दिया गया है, जैसे कि पीपीजी से रक्तचाप का अनुमान लगाने के लिए उपयोग किया जाता है। "मुझे लगता है कि समुदाय ने शायद इस प्रकार के एल्गोरिदम के मूल्यांकन को विशेष रूप से महत्व दिया है, क्योंकि अन्य प्रकार के एल्गोरिदम की तुलना में उनके प्रदर्शन के बारे में तुलनात्मक रूप से कम जानकारी थी।"

उन्होंने आगे कहा, "मैं टीम के सदस्यों और मूल रूप से एल्गोरिदम विकसित करने वालों के इनपुट के लिए आभारी हूं, जिनके बिना यह काम संभव नहीं होता।" "मुझे यह जानने में दिलचस्पी है कि हमें यह पुरस्कार क्यों दिया गया, क्योंकि इसे समझने से हमें उन सबसे मूल्यवान क्षेत्रों को समझने में मदद मिल सकती है जिन पर हम भविष्य में काम कर सकते हैं।"

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• स्रोत: https://physicsworld.com/a/heartbeat-detection-in-smartwatch-signals-wins-physiological-measurement-best-paper-award/