Контроль сердечного ритма вскоре может стать доступен каждому владельцу смартфона. Ученые создали систему, способную определять пульс без специальных датчиков и носимой электроники, используя лишь возможности обычного смартфона.
Исследование показало, что современные алгоритмы искусственного интеллекта способны превратить фронтальную камеру телефона в полноценный инструмент для мониторинга работы сердца.
Как смартфон измеряет пульс без датчиков
В основе разработки лежит технология дистанционной фотоплетизмографии (rPPG), которая позволяет определять сердечный ритм по едва заметным изменениям цвета кожи.
Каждый раз, когда пользователь разблокирует смартфон, фронтальная камера записывает короткое восьмисекундное видео. Затем система на базе глубокого обучения анализирует микроскопические изменения оттенка кожи лица, возникающие из-за притока крови при каждом ударе сердца.
Таким образом, для получения данных о пульсе не требуется касаться датчиков или использовать специальные носимые устройства.
Искусственный интеллект обучили на 192 тысячах видеозаписей
Для создания и проверки алгоритма эксперты провели масштабное исследование с участием 696 добровольцев разного возраста и с различными оттенками кожи.
Нейронную сеть обучали на более чем 192 тысячах видеозаписей. Благодаря такому объему данных разработчикам удалось добиться высокой точности измерений и повысить универсальность технологии. Особое внимание исследователи уделили тому, чтобы система одинаково эффективно работала для людей с любым цветом кожи.
Точность измерений соответствует отраслевым стандартам
Результаты испытаний оказались весьма обнадеживающими. Погрешность определения частоты сердечных сокращений оставалась ниже 10%, что соответствует принятым отраслевым стандартам.
Кроме того, технология продемонстрировала устойчивую работу при различных условиях освещения — еще одна проблема, которая часто снижает эффективность существующих решений.
По словам исследователей, это важный шаг вперед, поскольку многие современные методы мониторинга показывают менее точные результаты у людей с более темными оттенками кожи.
Смартфоны могут стать инструментом профилактики сердечных заболеваний
Объединяя несколько коротких измерений в течение дня, алгоритм смог с высокой точностью определять частоту сердечных сокращений в состоянии покоя — один из ключевых показателей здоровья сердечно-сосудистой системы.
Учитывая, что около 69% взрослых людей во всем мире пользуются смартфонами и взаимодействуют с ними более 140 раз в сутки, новая технология может открыть возможности для массового мониторинга здоровья сердца.
Какие перспективы открывает новая разработка
В будущем подобные решения способны сделать профилактику заболеваний более доступной и значительно расширить возможности мобильной медицины.
Эксперты считают, что смартфоны смогут отслеживать не только пульс, но и другие важные показатели организма. Это может изменить подход к раннему выявлению заболеваний и превратить привычный гаджет в персональный центр контроля здоровья, который всегда находится под рукой.
