Apple Watch Series 5 ve Fitbit Versa 2 gibi giyilebilir cihazlarda kalp atış hızını izlemek için kullanılan ışık sensörleri, daha koyu tenli veya obezitesi olan kişilerde iyi çalışmıyor. yeni çalışma.
Florida International’da biyo-görüntüleme sensörleri üzerinde çalışan doçent Jessica Ramella-Roman, çalışmanın yazarı Jessica Ramella-Roman’a göre bu, şu anda cihazlarda yerleşik olan özellikler için bir sorun – ancak aynı zamanda, giyilebilir cihazlarda kan basıncını izlemek gibi yeni uygulamalar için ışık sensörlerini kullanma çabaları için kötü bir işaret. Üniversite.
“Cihazın mimarisi değişmeli” diyor.
Çalışma, üç giyilebilir cihazda kan akışını ölçmek için ışığın yansıtılma biçimindeki değişiklikleri kullanan bir teknik olan fotopletismografi (PPG) sinyaline baktı: Apple Watch Series 5, Fitbit Versa 2 ve Polar M600. Araştırma ekibi, bu cihazlardaki sensörlerin farklı cilt özellikleriyle nasıl davranacağını göstermek için ışığın dokuda nasıl hareket ettiğini simüle eden bir model kullandı. Daha koyu cilt, daha yüksek melanin içerir ve daha fazla ışık emer, obezitesi olan kişilerin cildi, obez olmayan kişilerin cildine göre daha kalın, daha az su içerir ve daha az kan akışına sahip olma eğilimindedir. Giyilebilir cihazlarda doğruluk ve önyargı üzerine yapılan önceki araştırmalar cilt tonuna odaklanmış olsa da, Ramella-Roman, bu fizyolojik farklılıklara rağmen birçok çalışmanın obeziteye sahip çok sayıda insanı içermediğini söylüyor.
“Bu yüzden oraya odaklanmanın gerekli olduğunu düşünüyoruz” diyor.
PPG sinyali, cilt tonu değiştikçe fazla değişmedi, araştırmacıların modeli bulundu: Cihazlar arasında yüzde 10’dan daha az değişti. Ancak obeziteyi hem tek başına hem de cilt tonuyla birlikte modellemek, sinyalde yüzde 60’a varan bir varyasyona neden oldu. Yazarlar, çalışmada, obezitesi olan kişilerde cilt kalınlığındaki değişiklikler nedeniyle sinyal kaybının ortaya çıktığını söyledi. Kalp atış hızını hesaplamak için kullanılan ancak kalp atış hızı değerine göre sinyal gücünün değişmemesi gereken PPG sinyalinin zirvesinde değişiklikler vardı. Farklı grupların kan basıncını izlemenin bir yolu olarak kullandığı sinyalin biçiminde de değişiklikler oldu.
“BMI seviyesini ve cilt tonunu artırdıkça sinyal azaldı ve ardından diğer özellikler de kaybolmaya başladı” diyor. Çalışma, daha az sensöre sahip olan Fitbit’in Apple Watch’tan daha dramatik bir sinyal kaybına sahip olduğunu buldu.
Ramella-Roman, bu çalışmanın yalnızca bu giyilebilir cihazların laboratuvardaki sinyalleri nasıl algılayacağını modellediğini vurguladı. Ekip, bulguları doğrulamak için hala gerçek insanlar üzerindeki cihazları kontrol etmek zorunda. Şu anda bu çalışmayı yapma sürecindeler ve şu ana kadar yaklaşık 100 kişiyi kaydettirdiklerini söylüyor.
Ancak Ramella-Roman, bunun gibi analizlerin ortaya çıkardığı sorunların, yetersiz hizmet alan gruplar için kardiyovasküler sağlığı izlemek için giyilebilir teknolojiler kullanmayı amaçlayan projeleri karmaşıklaştırdığını söylüyor. Yeni çalışma, araştırmacıların, özellikle obezitesi olan insanları da içeren kardiyovasküler sorunlar açısından daha yüksek risk altındaki insanları izlemeye yardımcı olmak için cihazları kullanmayı amaçlayan projeler için PPG’yi kullanırken dikkatli olmaları gerektiğini gösteriyor. “Bu bağlamda kutsal kâse kan basıncına bakıyor” diyor. “Ancak kan basıncına bakan pek çok çalışma, PPG ve diğer modalitelerin bazı kombinasyonlarını kullanıyor.”
Bulgular ayrıca hastanelerdeki veya doktor muayenehanelerindeki kan oksijen ölçümleri gibi ışık sensörleri ve PPG kullanan diğer cihazların obezitesi olan kişiler için iyi çalışmayabileceğini gösteriyor. Bu gruplardaki cihazları değerlendiren çok az çalışma bulunmaktadır.
Ramella-Roman, iyi haber şu ki, diğer gruplar için doğruluktan ödün vermeden, cihazları daha koyu tenli veya obezitesi olan kişilerde daha doğru olacak şekilde ayarlamak (sensörlerin aralığını hareket ettirmek gibi) mümkün olmalıdır.
“Sistemlerin başlangıçta tasarlanma şekli bu bireyleri hesaba katmayabilir, ancak kesinlikle değişiklik yapabilirler” diyor. “Bunu sınırlayacak hiçbir şey görmüyorum.”