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美国心率监测新研究:用手机加速度传感器来追踪心率

目前,美国麻省理工学院的一个团队正在开发一个被称为BioPhone的项目。据悉,这项研究通过智能手机的加速度传感器来获取生物信号。在他们的方法中,当用户处于静止和运动状态,如听电话时,运动传感器会获取使用者的心跳和呼吸速率。

 

目前常见的智能手环和智能手机配合使用的耳心率监测方式。资料图


传统心率检测方式的问题

据该团队成员称,虽然传统方法在提供舒适的生理监测方面,已经取得了很大的进步,但是这些方法仍然需要在皮肤上附着电极或中断日常活动。他们的工作是希望利用移动设备,特别是可穿戴设备,用一种不那么突兀的方式来测量心率和呼吸速率,希望能够跟踪穿戴者的压力水平。

目前,该团队正在寻找一个简易的方法,通过安装在头部的加速度传感器等运动传感器,以及手腕处佩戴的可穿戴设备,如谷歌眼镜和三星智能手表,能够准确地捕捉心跳和呼吸数据。虽然这些结果非常有前景,但不是每个人都喜欢使用这些类型的可穿戴设备,因为他们可能会觉得繁琐和累赘。

 

麻省理工的新型心率检测方式示意图。资料图


麻省理工的新型心率检测方式项目

这一次,通过携带在身体不同部位的传感器来起到监测的作用。智能手机可以放在用户的口袋或包里面,以及使用手机期间,如用手机看视频或煲电话粥时。

目前,该项目的目标是开发一个自动的方法,提取心跳和呼吸数据,生成脉搏和呼吸波形。在他们的研究中,研究人员使用了三星Galaxy S4的三轴加速度传感器,从一个携带手机的人身上,采集生理参数。他们编写了安卓软件,以平均采样频率100赫兹来收集数据。同时,他们招募了12名参与者,每个人被要求在运动前后,分别保持站,坐,躺三种不同的身体姿势。这既能够捕捉一系列的生理参数,也能研究身体姿势的影响,这个影响已经由监测体动信号所证实。

最后,他们与美国食品药物管理局批准的监测心电图(ECG)和呼吸设备进行对比,来评估他们方法的准确性。

研究人员说,虽然研究成果非常有意义,但还需完成几项后续研究来解决一些问题,以提供持续的生理参数测量。另外,该方法仍需解决一些问题。如研究人员还必须了解,当手机在不同地方时,如何提高心率和呼吸率测量的可靠性。

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