Zahoď smart hodinky: Vedci vyvinuli systém, ktorý zmeria tvoj srdcový tep s nemocničnou presnosťou

Doteraz si si srdcový tep meral hodinkami, náramkom, hrudným pásom alebo špeciálnym zdravotníckym prístrojom. Vedci však ukázali, že v budúcnosti ti na to postačí len domáca Wi-Fi, píše portál Živé.sk.

Nová technológia s názvom Pulse-Fi, vyvinutá na Kalifornskej univerzite v Santa Cruz, dokáže sledovať pulz bez akéhokoľvek zariadenia na tele – a to s presnosťou nemocničných prístrojov.

Ako to funguje?

Wi-Fi signál neustále prechádza priestorom aj našimi telami. Každý jeden úder srdca spôsobuje maličké zmeny v týchto rádiových vlnách. Odborne sa tieto dáta nazývajú informácie o stave kanála (CSI).

Problém je, že signál je plný šumu – ruší ho pohyb ľudí v miestnosti, prostredie či iné zariadenia. Tu prichádza na scénu umelá inteligencia. Vedci vycvičili sofistikovaný algoritmus strojového učenia, ktorý dokáže vyčistiť nepotrebné dáta a izolovať jemné odchýlky spôsobené tepom.

Technológia fungovala aj vo väčšej vzdialenosti od routera

Aby mohli umelú inteligenciu natrénovať, vytvorili si vlastný dátový súbor. Merania prebiehali súčasne s klasickým oxymetrom, takže algoritmus sa naučil rozlišovať, ktoré zmeny v rádiových vlnách sú naozaj srdcový tep a ktoré len rušenie.

Výskumníci kombinovali údaje zo svojich laboratórií s verejne dostupnou databázou EHealth, ktorú v Brazílii vytvorili na Raspberry Pi. To im umožnilo dosiahnuť univerzálnejšie a spoľahlivejšie výsledky.

zdroj: Canva

Do štúdie sa zapojilo 118 dobrovoľníkov. Iba po piatich sekundách merania bola priemerná odchýlka systému len 0,5 tepu za minútu. Pri testoch s lacnou doskou Raspberry Pi dokonca klesla na 0,2 tepu.

Technológia fungovala v 17 rôznych polohách tela, spoľahlivo nielen v pokoji, ale aj pri chôdzi a vo vzdialenosti až troch metrov od routera.

Lacné a dostupné riešenie

Najväčšou výhodou Pulse-Fi je, že nepotrebuje drahý hardvér. Vedci ukázali, že celé riešenie funguje aj na malých Wi-Fi moduloch ESP32, ktoré stoja približne 5 dolárov, či na známej doske Raspberry Pi za asi 30 eur. Čiže ti zrejme postačí aj Wi-Fi, ktorú máš doma. 

To značí skvelú správu pre celý svet. Znamená to totiž, že monitorovanie srdcového tepu môže byť dostupné prakticky pre každého – od domácej starostlivosti o pacientov až po využitie v nemocniciach s obmedzenými zdrojmi.

Výhoda aj pre starších ľudí

Tím pod vedením profesorky Katye Obraczky už pracuje na rozšírení schopností Pulse-Fi. Cieľom je, aby systém vedel sledovať aj dýchanie. To by mohlo pomôcť napríklad pri diagnostike spánkového apnoe alebo pri odhalení zástavy dýchania.

Na rozdiel od kamier navyše Pulse-Fi nezasahuje do súkromia. Nie je potrebné nič nosiť, nič zapínať ani nič snímať. Pre starších ľudí, ktorí si nezvykli na hodinky či náramky, to môže byť obrovská výhoda.

Prečo je to dôležité?

Dnes sa čoraz viac hovorí o tzv. nenápadnom monitorovaní zdravia. Technológie ako Pulse-Fi ukazujú budúcnosť, v ktorej domáca bezdrôtová sieť nebude slúžiť len na internet, ale stane sa tichým strážcom tvojho zdravia.

Predstav si, že tvoje srdce či dýchanie sa budú kontrolovať automaticky, bez potreby akýchkoľvek pomôcok. Pri problémoch by systém mohol okamžite upozorniť lekára alebo rodinu.

Výskum, do ktorého sa zapojilo vyše stovky účastníkov a ktorý priniesol klinicky presné výsledky, otvára dvere lacnej a efektívnej zdravotnej starostlivosti. Stačí bežná Wi-Fi a tvoj tep už nikdy neostane nepovšimnutý.

Čítaj viac z kategórie: Inovácie a Eko