Google использует ультразвук для мониторинга сердечного ритма через наушники
Умные часы, которые могут отслеживать частоту сердечных сокращений пользователя, используют световые импульсы для обнаружения изменений объема крови.
Но исследование Google предлагает использовать ультразвук от динамика наушников для поиска крошечных отклонений на поверхности ушного канала.
Метод, разработанный исследователями из Google, Принстонского университета и Университета Рутгерса, называется аудиоплетизмографией – или сокращенно APG – и включает в себя отправку ультразвуковых сигналов низкой интенсивности через динамики носимых устройств с активным шумоподавлением в ушной канал.
Затем встроенные микрофоны обратной связи используются для регистрации отраженного эха и поиска мельчайших изменений, вызванных кровотоком.
После некоторого математического волшебства для наглядности команда исследователей отметила сходство между типами сигналов PPG, генерируемых датчиками умных часов, и сигналами APG, с «улучшенным представлением о сердечной деятельности с более выраженными дикротическими вырезами (т.е. сигналами давления, которые дают богатую информацию о системе центральных артерий, например, о кровяном давлении).»
Ультразвуковой сигнал не слышен пользователем, на него не влияет музыка, воспроизводимая через динамики, или плохое прилегание наушников.
Ранние тесты показали, что движение тела может иметь негативное влияние, но это можно преодолеть, используя одновременно несколько частот.
В ходе полевых испытаний с участием 153 участников было обнаружено, что решение APG обеспечивает высокую точность определения частоты сердечных сокращений (средняя ошибка 3,21 % среди участников во всех сценариях активности) и регистрации вариабельности сердечного ритма (средняя ошибка в интервале между ударами 2,70 %).
Ученые считают, что любые настоящие беспроводные наушники с активным шумоподавлением можно настроить для работы в качестве интеллектуальных мониторов здоровья после «простого обновления программного обеспечения».
Исследование было недавно представлено на MobiCom 2023, а документ доступен через Google Research.