Tính năng phát hiện nhịp tim trong tín hiệu của đồng hồ thông minh giành giải bài báo hay nhất về Đo lường Sinh lý – Vật lý Thế giới

Tính năng phát hiện nhịp tim trong tín hiệu của đồng hồ thông minh giành giải bài báo hay nhất về Đo lường Sinh lý – Vật lý Thế giới

Dấu thời gian: Ngày 28 tháng 2023 năm 4 30:XNUMX AM

Peter Charlton đeo thiết bị theo dõi hoạt động
Phân tích dữ liệu hoạt động Peter Charlton và nghiên cứu đoạt giải của nhóm ông đã xác định được các thuật toán tốt nhất để phát hiện nhịp tim trong tín hiệu đo quang thể tích từ các thiết bị như máy theo dõi thể dục có thể đeo được. (Được phép: CC BY 4.0/PH Charlton và cộng sự Physiol. Đo. 10.1088/1361-6579/acead2)

Một nghiên cứu về thuật toán quang học thể tích (PPG) đã mang về cho các tác giả giải thưởng Martin Black, được trao cho bài báo hay nhất được xuất bản trên tạp chí Đo lường sinh lý trong năm trước.

PPG là một kỹ thuật quang học thường được sử dụng trong đồng hồ thông minh, máy theo dõi thể dục và máy đo nồng độ oxy trong mạch để theo dõi các thông số sinh lý. Một bước quan trọng trong việc phân tích tín hiệu PPG, thước đo nhịp tim, là phát hiện từng nhịp tim trong tín hiệu. Trong cuộc điều tra giành được giải thưởng của họ, Peter Charlton từ Đại học Cambridge và các cộng tác viên đã đánh giá hiệu suất của các thuật toán khác nhau được sử dụng để phát hiện nhịp tim trong tín hiệu PPG.

Giấy, Phát hiện nhịp trong phép đo quang đồ: đánh giá các thuật toán nguồn mở, mô tả một khung để thử nghiệm các thuật toán phát hiện nhịp PPG. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng phương pháp này để đánh giá 15 thuật toán nguồn mở dựa trên nhịp tham chiếu từ tín hiệu điện tâm đồ trong XNUMX bộ dữ liệu có sẵn miễn phí. Họ cũng nghiên cứu xem hiệu suất của thuật toán bị ảnh hưởng như thế nào bởi thông tin nhân khẩu học của bệnh nhân và tình trạng rối loạn nhịp tim (nhịp tim bất thường như rung tâm nhĩ).

Charlton cho biết: “Tôi muốn hiểu cách tốt nhất để phát hiện nhịp tim trong PPG và hiểu chúng có thể được phát hiện tốt như thế nào trong các môi trường khác nhau, chẳng hạn như khi tập thể dục và ở trẻ sơ sinh”.

Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng hầu hết các máy dò nhịp đều hoạt động tốt khi không có chuyển động, mặc dù hiệu suất của chúng kém hơn khi tập thể dục, ở trẻ sơ sinh (những người có nhịp tim cao hơn người lớn) và trong quá trình rung tâm nhĩ. Cụ thể, kết quả đã xác định được hai thuật toán nguồn mở hoạt động tốt nhất trong nhiều trường hợp sử dụng. Charlton gợi ý rằng việc nhóm sử dụng các thuật toán nguồn mở có thể là chìa khóa thành công của nghiên cứu, vì mọi người có thể dễ dàng sử dụng các thuật toán phát hiện nhịp được đề xuất bằng cách tải chúng xuống và xem mã nguồn.

Nghiên cứu này sẽ có giá trị đối với các nhà nghiên cứu hàn lâm, những người cần đảm bảo rằng các phân tích tín hiệu PPG của họ là chính xác, cũng như cho phép các nhà thiết kế thiết bị chọn thuật toán thích hợp nhất để sử dụng trong thiết bị. Charlton nói rằng những phát hiện này cũng sẽ hữu ích cho các bác sĩ lâm sàng. Ông giải thích: “Hy vọng rằng việc sử dụng các thuật toán hoạt động tốt nhất sẽ mang lại những phân tích chính xác hơn – chẳng hạn như đánh giá nhịp tim và phát hiện chứng rối loạn nhịp tim từ PPG”. “Cuối cùng, nó sẽ hữu ích cho bệnh nhân vì các phép đo lấy từ họ sẽ chính xác hơn, dẫn đến việc đưa ra quyết định lâm sàng sáng suốt hơn.”

Charlton và các đồng nghiệp hiện đang tiến hành Nghiên cứu về thiết bị đeo AN TOÀN HƠN để điều tra hiệu suất và khả năng chấp nhận của các thiết bị đeo để phát hiện chứng rung tâm nhĩ, chứng rối loạn nhịp tim phổ biến nhất. Rung tâm nhĩ làm tăng nguy cơ đột quỵ và thường không được nhận biết vì nó có thể xảy ra mà không có triệu chứng. Tuy nhiên, sau khi được chẩn đoán, các biện pháp can thiệp được thiết lập tốt sẽ tồn tại để giảm nguy cơ đột quỵ.

Charlton cho biết: “Phát hiện rung tâm nhĩ là một trong những ứng dụng hứa hẹn nhất của các thiết bị dựa trên PPG”. “Trong nghiên cứu này, chúng tôi đang đánh giá xem liệu các thiết bị dựa trên PPG có hoạt động đủ tốt để sử dụng sàng lọc chứng rung tâm nhĩ trong dân số nói chung hay không. Nếu vậy, điều này có thể giúp cải thiện việc phát hiện rung tâm nhĩ và cuối cùng góp phần ngăn ngừa đột quỵ”.

Charlton kể Thế giới vật lý rằng anh ấy rất vui khi nhận được giải thưởng Martin Black vì hy vọng nó cho thấy rằng nghiên cứu của nhóm là hữu ích. Ông chỉ ra rằng việc phát hiện nhịp nhận được ít sự chú ý hơn các thuật toán khác, chẳng hạn như các thuật toán được sử dụng để ước tính huyết áp từ PPG. “Tôi nghĩ cộng đồng có lẽ đặc biệt coi trọng việc đánh giá loại thuật toán này, vì tương đối ít người biết về hiệu suất của chúng so với các loại thuật toán khác.”

Ông nói thêm: “Tôi biết ơn ý kiến ​​đóng góp của các thành viên trong nhóm và những người ban đầu đã phát triển các thuật toán, nếu không có chúng thì công việc này sẽ không thể thực hiện được”. “Tôi muốn khám phá lý do tại sao chúng tôi được trao giải thưởng này, bởi vì hiểu được điều này có thể giúp chúng tôi hiểu được những lĩnh vực có giá trị nhất mà chúng tôi có thể làm việc trong tương lai.”

Dấu thời gian:

Thêm từ Thế giới vật lý