医工前沿 |谷歌提出耳机检测心率新方法!

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Google | New Technology

可穿戴技术(例如智能手表或无线耳机)中的典型心率监测部分依赖于光电体积描记法(Photoplethysmography, PPG),使用光脉冲来测量血液活动。PPG技术通常运行良好,但也有其局限性。谷歌的研究人员前几日在9to5Google发表的一篇新研究博客中写道,他们尝试了一种新的方法,称为音频体积描记法 (audioplethysmography, APG),使用超声波来测量心率。他们使用现成的主动降噪 (Active noise-canceling, ANC) 耳塞和软件更新来实现。

APG工作原理

APG技术的工作原理是从耳道内部反射低强度超声波信号,并通过置于耳塞中的微型麦克风检测血液泵过皮肤表面产生的扰动。该博客称,即使耳部密封不良、耳道大小不同或肤色不同,该技术也具有“弹性”,能够在这些情况下良好工作。值得注意的是,截至目前,深肤色或纹身的心率准确性一直是智能手表和其他可穿戴设备的一个持续问题。


谷歌的研究人员还发现,超声波方法在播放音乐时效果很好,但表示它在嘈杂的环境中存在问题,并且“APG 信号有时会非常嘈杂,并且可能会受到身体运动的严重干扰。” 然而,他们发现可以通过使用多个频率并找出其中最准确的信号来克服运动带来扰动的问题。

除了市售的耳塞外,研究人员还使用专门构建的原型耳机来测试麦克风放置的效果,有153 名参与者进行了该研究。研究人员表示,心率及心率变异性的中位误差率分别为 3.21% 和 2.70%。

心率监测耳机已经出现了一段时间,但它们使用 PPG 方法,对剧烈运动或不合适的佩戴可能非常敏感。

当然,这只是一项研究,并不意味着 Google 即将发布具有此功能的耳机(或更新原来的耳机实现此功能)。不过它表示谷歌在可穿戴设备领域的探索性研究——作为可穿戴技术发展的潜在方向。

APG技术预发表论文页  /来源:Google Research

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编辑 | 罗虎

来源 | Google Research

审核 | 医工学人

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