Наскільки точні програми для iOS, які вимірюють частоту серцевих скорочень?


21

Є такі програми, як Миттєвий серцевий ритм та Кардіограф, які стверджують, що можуть вимірювати частоту серцевих скорочень, читаючи зміни кольору на зміну артеріального тиску. Зазвичай вони вимагають розмістити палець над світлодіодним світлодіодом та камерою.

У моїх тестах значення не зовсім відповідають швидкостям, виміряним традиційно (відчуваючи зміни артеріального тиску, підраховуючи їх протягом 10 секунд і помножуючи на 6), але я не лікар, тому я можу виміряти неправильно.

Отже, чи є ці додатки точнішими, ніж я можу, чи навпаки?


Привіт! Я трохи змінив свою відповідь, щоб відобразити тест, який я зробив у ці вихідні за допомогою годинника BPM друга.
Койот

Відповіді:


10

Оперативним терміном тут є фотоплетисмограф . Це термін того, як діє ваш телефон.

В основному ваші судини ритмічно розширюються і стискаються з кожним серцебиттям. Це вимірюється як зміна коефіцієнта відбиття або коефіцієнта пропускання (залежно від налаштування фотоплетізмографа. У випадку вашого телефону це вимірювання коефіцієнта відбиття, оскільки світло прилягає до камери.

У медичних інструментах це зазвичай робиться з інфрачервоним світлом, оскільки кров поглинає короткохвильове інфрачервоне більше, ніж червоне або біле світло, а ваша тканина прозоріша до інфрачервоного. Однак немає ніяких причин, щоб це не працювало з телефонною камерою.

Якщо це зроблено належним чином , воно повинно бути таким же або більш точним, ніж ручне вимірювання. Однак телефон не є належним фотоплетізмографом, тому реально досяжна точність, ймовірно, залежить від ряду факторів, включаючи продуктивність камери, близькість освітлювального світлодіода до об'єктива камери та алгоритм, який використовується для отримання імпульсу з повернення відео .

Однак потрібно знати, що всі фотоплетізмографи дуже чутливі до механічного руху. Важливо, щоб ви тримали палець якомога нерухоміше, а також уникали переміщення телефону відносно пальця.


11

Дуже цікаве запитання! Я навіть не знав, що такі програми існують. Для того, щоб відповісти на ваше запитання, я вирішив поставити одну з них на тест на монітор серцевого ритму грудної клітки. (Я використовував грудний монітор марки Garmin, подібний до цього. ) Я використовував обидва монітори серцевого ритму одночасно, коли я робив свої тести та порівнював їх значення.

Я спробував миттєвий монітор серцевих скорочень , і виявилося, що він надзвичайно точний ... коли він працював.

Основна проблема полягала в тому, що вона працювала лише близько 1 з 30 разів. Кожного разу він би сказав, що міг або не виявити палець, або почав виявляти пульс, але потім ніколи не закінчив процес.

Однак це все-таки спрацювало, але результати були напрочуд подібні до мого іншого монітора серцевого ритму. Після виконання 5 (ненаукових) тестів він був відключений в середньому лише на 1,26%. Якби це працювало більш послідовно, я б спробував це більше 5 разів.

Кілька приміток:

  • Поки він звучить і збирає інформацію, частота серцевих скорочень, яку вона показує, зазвичай відходить від вашої фактичної частоти серцевих скорочень. Іноді це майже рівно половина реального серцевого ритму.
  • Кінцевий пульс, який він виводить, зазвичай дуже близький до вашої фактичної частоти серцевих скорочень.

Тому слід довіряти лише останньому значенню пульсу, яке воно виводить (тобто середньому).


Набагато кращий експеримент! Принаймні, у вас є точка порівняння. Тепер нам залишається лише припустити, що грудна стрічка сама по собі точна;) Між іншим, я це перевірив і майже знайшов те саме, що і ви. Я використовував Timex T5G941 (який був відкалібрований до ~ 6 кардіомашин, таких як бігові доріжки, сходи та ін.). Як і ви, я вважав, що це було точно, але це насправді не проблема, це надійність. Я мав кращу швидкість виявлення, ніж ви, але це було не так здорово, напевно. Виявлення плям дійсно робить його більше для розважальних цілей.

@cksum - я отримую дуже хороший показник виявлення після певної практики (> 95%). Це дуже тісний зв’язок між цією відповіддю та Койотом, я залишаю питання відкритим ще пару днів, перш ніж приймати.
Влад

@cksum: Це правда, але оскільки головна мета цього ремінця на грудях Garmin - контролювати частоту серцевих скорочень, я би сподівався, що це точно! Принаймні, з того, що я читав, монітори на грудних ремінцях, як правило, є більш точними, ніж різноманітність наручних годинників.
Чуйний

6

Я підозрював, що програми, які покладаються на ліхтарик і камеру, не є більш точними, ніж ручна перевірка (якщо припустити, що ви звикли регулярно перевіряти свій BPM). Подія, якщо вони покладаються на техніку, яку використовують медичні апарати (фотоплетізмографія).

Але потім я зробив кілька тестувань.

Тестування

проти себе

Якщо порівнювати з моїми власними показаннями, результати, здається, узгоджуються із граничною нормою ~ 5 БПМ, заснованою на наближенні через множення. Я насправді менш точний, ніж ці програми.

2 різні моделі iPhone із спалахом

Результати деяких тестувань із використанням двох різних моделей iPhone, iPhone 4 та iPhone 4S показують, що в 6 показань (3 на пристрій) у мене була різниця від 2 до 0 об / хв при менших, ніж ідеальних умовах.

проти Гамінського попередника

Тестування одного з додатків отримало GPS-спортивний годинник з BPM Показано дуже близькі результати на десятках показань. Різниця в 3 БПМ була найменш точною, яку вона отримає при тестуванні в хороших умовах, більшість часу вони вимикаються на 1 або 2.

Висновок

Зручно і точно

Якщо ви не натискаєте на камеру сильно (щоб уникнути блокування кровотоку), залишайтеся спокійними, не рухаючись і немає сильних перепадів освітлення навколо себе, ви повинні отримати гідне читання, не концентруючись на відчутті кровотоку та підрахунку серце б’ється.

історія

Крім зручності, я вважаю, що справжньою перевагою цих додатків є відстеження та історія вашого bpm.

Якщо ви хочете користуватися цими додатками до і після вправ, їх буде достатньо. На основі моїх тестів точність здається дуже хорошою (кращою, ніж я вважав), якщо ви переконайтесь, що правильно розміщуєте палець, прикриваючи камеру, не натискаючи сильно, щоб не зупинити приплив крові (знову це важливо).

Думаю, відтепер я буду довіряти iPhone;)

Як

Щоб правильно відстежувати серцевий ритм за допомогою iPhone, потрібно:

  • уникайте тестування в місці, де є великі перепади світла
  • накрийте камеру та ліхтарик пальцем
  • не допускайте переміщення пальця (щоб уникнути переорієнтації камери)
  • натискайте лише дуже злегка, щоб правильно прикрити камеру (якщо ви натиснете занадто сильно, ви зменшите приплив крові і неможливо буде прочитати пульс)

Як бічна записка. Якщо ви хочете по-справжньому добре відслідковувати об / хв і артеріальний тиск, цей продукт чудово працює на iPhone / iPad.


Гарний перелік порад щодо використання для отримання хорошого читання.
Влад

2
Ваш експеримент є недоліком, і єдине, що ви показали, - це надійність (що додаток працює на багатьох пристроях). Але ви не показали фактичної обґрунтованості (що додаток насправді отримує точне зчитування частоти серцевих скорочень).

2
@cksum порівняння читання iPhone з моїм власним читанням, зробленим «вручну», дає мені хороші результати. Я отримав 69 та 70 BPM на iPhone проти приблизно 72 BPM вручну. здається, що все в порядку, і, бачачи, що показання є послідовними на різних пристроях, я впевнений, що їх не вимкнули занадто багато.
Койот

@cksum: Я спробував тест, аналогічний описаному вами. Дивіться мою відповідь тут .
Розсудливий

2

Я щойно спробував додаток, який претендує на це, і порівняв його з моїм HRM HRM та ручним тестом, і цифри, показані в додатку, відповідають іншим тестам.

Що стосується неживих із серцебиттям, я вважаю, що додаток - це підвищити її чутливість до регулярного пульсу (зміна зображення). Як тільки чутливість стає достатньо високою, з'являється фон, який сприймає вібрації, що викликають крихітні рухи по відношенню до вимірюваного об'єкта. Зміни в пальці набагато більші, і тому вони будуть сприйматися легше, а вібрація фону стає незначною. Тому я роблю висновок, що твердження про неточність, оскільки у неживих об'єктів пульс, не має значення.

Для швидкої перевірки частоти серцевих скорочень, наприклад, для серцебиття вранці, тоді ці програми здаються досить хорошими


1

У деяких сенсах точність може бути не кращою, ніж якби вони запускали імпульси одним пальцем і використовували іншу руку, щоб промацати простую артерію, як ваша сонна артерія. Також зауважте, що для фізичних вправ нові низкоенергетичні аксесуари Bluetooth 4.0 - це надзвичайно чудове обладнання для виявлення та повідомлення про серцевий ритм, а також про артеріальний тиск.

Існує кілька технологій вимірювання серцевої діяльності:

  • виявлення пульсу - вимірює періоди максимальної швидкості потоку від виходу лівого шлуночка .
  • артеріальний тиск - вимірює об'єм / потік рідини у ваших артеріях за рахунок насосної дії лівого шлуночка.
  • два виявлення пульсу свинцю - вимірює електричні зміни на поверхні шкіри на грудях
  • ЕКГ 12 свинцю / ЕКГ - визначає фактичну активність м'язової мускулатури в різних камерах серця, порівнюючи час та амплітуду електричних сигналів з поверхні шкіри з декількох мір вимірювальних закладів, ретельно розміщених навколо вашого тулуба.

За допомогою правильної фільтрації входу камери, рух вашого пальця (один на інший, а також натискання сильніше або менш жорсткий) досить легко розрізнити камерою, коли все алгоритм повинен знати, коли свіжа кров вливається у вашу кінчики пальців. На той час, коли кров потрапляє до кінцівки - пульс менш сильний, тому це одна з найгірших сфер виявити імпульси (але це дуже зручно, і шкіра досить напівпрозора до світлодіодного спалаху, а кров кисневою кров'ю відбиває світло тому він працює досить добре в деяких типах тіла).

Мені подобається синій ремінець серцевого ритму wahoo fitness і, особливо, зап'ястя Mio Link , тому ринок апаратних програм, призначених для цього, повинен обігнати будь-яке програмне забезпечення, яке працює на iOS безпосередньо і використовує камеру для вимірювання. Щоб швидко прочитати ваш пульс, ці програми для камери повинні бути досить пристойними, щоб виконати цю роботу. Apple годинник також є приємною альтернативою для використання камери iPhone для запису імпульсних даних.


1
Я використовую їх лише в інформаційних цілях і мені подобається зручність того, що не потрібно носити конкретне обладнання або робити читання вручну. Це також чудова демонстрація прогресу технологій у сферах, яких ви найменше очікували. За умови, що вони досить точні.
Влад

Вони дивовижні речі "літаючої машини", коли вони працюють, і на мій досвід, коли це працює для певної людини, вони працюють на цю людину надійно. Це справді здорово, що вони можуть використовувати камеру таким чином.
bmike

0

Якщо з якихось причин ви не в змозі підрахувати частоту пульсу, ці програми ніколи не є більш точними, ніж стандартна ручна перевірка.

Як вони працюють, це коли ви кладете пальцем на світлодіодне світло і камеру, вони контролюють зміну кольору вашої шкіри. Ваш колір шкіри змінюється ритмічно, коли кров перекачується по венах. Це може бути досить точним методом, але вимагає дуже суворої поведінки людини, яку перевіряють. Будь-який хід руки, руки чи пальця може, і, швидше за все, зіпсує результат.

Я вважаю, що обидва додатки кажуть, що наведені результати не є остаточними і не можуть бути використані як джерело для медичної діагностики.

Отже, підводячи підсумок - вони майже ніколи не є такими точними, як стандартна ручна перевірка.


Додатки використовують якусь автоматичну калібрування і мають час відстежувати час, перш ніж вони будуть читати. Іноді вони повідомляють, що не змогли отримати послідовне читання, якщо ви не використовуєте їх правильно.
Влад

-1

Я завантажив декілька додатків, щоб обчислити свій пульс, у мене все одно дуже високий, але всі вони вийшли однаковими, за винятком одного, який сказав, що не можуть обчислити, тому що це високий 99 кбіт


То як це відповідає на питання?
Ruskes

@Buscar 웃 Наскільки я розумію, це питання, ...are these apps more precise than I can be or is it the other way around?для мене ця відповідь є просто чудовою.
Володимир

-3

Ні в якому разі вбудована камера в мобільних пристроях не має точності виявляти зміни, які ці додатки стверджують для виявлення пульсу з вашої шкіри. Мені не потрібно чути всіх, хто стверджує, що це + -2, 3 або 5 проміле в хвилину, простіше кажучи: камери не розвиваються, це апаратне обмеження!

Ви можете перевірити це, просто вказавши камеру на будь-який неживий об'єкт, щоб побачити, що додаток говорить, що це серцебиття ...

Звичайно, це не магія, ця програма просто грає в кубики всередині, малюючи забавні речі на екрані.


Це, очевидно, неправильно. Тривіальний алгоритм використовується для використання апаратних фільтрів ПЗЗ, які вибірково визначають різну довжину хвилі видимого світла, можуть виявляти приплив червоної кисневої крові, коли вона заповнює капілярні русла. Смішні камери, як у оригінального iPhone, більш ніж потужні для вимірювання пульсу у здорової людини з широкими відхиленнями пігментації шкіри. Це зовсім не про роздільну здатність, а про вимірювання різниці у часі в даних камери.
bmike
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.