تحقیقات مایکروسافت فناوری خواندن نبض، تنفس و ریتم قلب شما را با استفاده از دوربین گوشی هوشمند شما توسعه می دهد

تحقیقات مایکروسافت یک فناوری توسعه داده است که از دوربین های گوشی های هوشمند مصرف کننده برای اندازه گیری فیزیولوژیکی بدون تماس در سلامت از راه دور و موارد دیگر استفاده می کند.

در طول دهه گذشته، محققان کشف کرده‌اند که وب‌کم‌ها و دوربین‌های تلفن همراه به‌طور فزاینده‌ای در دسترس همراه با الگوریتم‌های هوش مصنوعی می‌توانند به عنوان حسگرهای سلامت مؤثر استفاده شوند. این روش‌ها شامل اندازه‌گیری تغییرات بسیار ظریف در ظاهر بدن در طول زمان است، در بسیاری از موارد تغییراتی که با چشم غیرمسلح انسان قابل تشخیص نیستند، برای بازیابی اطلاعات فیزیولوژیکی.

تیمی از محققان مایکروسافت ریسرچ، دانشگاه واشنگتن و OctoML برای ایجاد یک رویکرد نوآورانه بر روی دستگاه سنجش علائم حیاتی قلبی ریوی نوری با یکدیگر همکاری کرده‌اند. این رویکرد از فناوری دوربین روزمره (مانند وب‌کم‌ها و دستگاه‌های تلفن همراه) و یک شبکه توجه پیچیده جدید به نام MTTS-CAN استفاده می‌کند تا اندازه‌گیری‌های قلبی-ریوی را در زمان واقعی بر روی پلت‌فرم‌های تلفن همراه با دقت پیشرفته ممکن کند.

فرآیندهای فیزیولوژیکی مانند جریان خون و تنفس ظاهر بدن را با گذشت زمان بسیار ظریف تغییر می دهند. دوربین گوشی هوشمند می‌تواند این نور بازتاب‌شده را دریافت کند و از تغییرات شدت پیکسل‌ها در طول زمان می‌توان برای بازیابی منابع اصلی این تغییرات (یعنی نبض و تنفس فرد) استفاده کرد. با استفاده از مدل‌های نوری مبتنی بر دانش این فرآیندهای فیزیولوژیکی، می‌توان ویدئویی از یک فرد را برای تعیین ضربان نبض، تنفس و حتی غلظت اکسیژن در خون او پردازش کرد.

این فناوری را می توان برای موارد پیش پا افتاده مانند تناسب اندام، رفاه و کاربردهای بالینی مورد استفاده قرار داد. برای مصرف کنندگان روزمره، می تواند نظارت بر خانه و ردیابی تناسب اندام را راحت تر کند. تردمیل شما یا تجهیزات تناسب اندام هوشمند در خانه می تواند به طور مداوم در طول دویدن شما را ردیابی کند، به عنوان مثال بدون نیاز به پوشیدن دستگاه یا همگام سازی داده ها. در زمینه‌های بالینی، اندازه‌گیری‌های مبتنی بر دوربین می‌توانند به متخصص قلب کمک کنند تا سلامت قلب بیمار را از طریق تماس ویدیویی به طور عینی‌تر تجزیه و تحلیل کند.

شاید واضح ترین کاربرد برای سنجش فیزیولوژیکی مبتنی بر دوربین در سلامت از راه دور باشد. ویروس COVID-19 با افزایش خطر ابتلا به میوکاردیت و سایر بیماری‌های جدی قلبی (قلبی) مرتبط است و کارشناسان پیشنهاد می‌کنند که در طول درمان باید به محافظت از قلب و عروق و ریه توجه ویژه‌ای شود.

با این حال، در اکثر سناریوهای بهداشت از راه دور، پزشکان به دلیل ناتوانی در گرفتن سیگنال هایی مانند علائم حیاتی بیمار، به اندازه گیری های عینی وضعیت بیمار دسترسی ندارند. این موضوع بسیاری از بیماران را نگران می کند زیرا آنها نگران کیفیت تشخیص و مراقبتی هستند که می توانند بدون اندازه گیری های عینی دریافت کنند. سنجش همه جا می تواند به تغییر نحوه انجام سلامت از راه دور کمک کند، و همچنین می تواند به ایجاد سلامت از راه دور به عنوان یک شکل اصلی مراقبت های بهداشتی کمک کند.

در نهایت، توانایی اجرا با نرخ فریم بالا، حس کردن فرصت طلبانه (به عنوان مثال، اندازه گیری هر بار که به تلفن خود نگاه می کنید) را امکان پذیر می کند و به ثبت دینامیک شکل موج کمک می کند که می تواند برای تشخیص فیبریلاسیون دهلیزی، فشار خون بالا و تغییرات ضربان قلب در موارد بالا استفاده شود. نرخ فریم (حداقل 100 هرتز) برای اندازه گیری دقیق دینامیک شکل موج الزامی است.

تمام جزئیات را می توان در مقاله تیم، "شبکه های توجه جابجایی زمانی چند وظیفه ای برای اندازه گیری عناصر حیاتی بدون تماس روی دستگاه" خواند که در سی و چهارمین کنفرانس سیستم های پردازش اطلاعات عصبی (NeurIPS 34) پذیرفته شده است و در ارائه خواهد شد. گفتگوی Spotlight در دوشنبه، 2020 دسامبر، ساعت 7:6 تا 15:6 بعد از ظهر (PT).