Здорово! То есть по сути на входе у них видео (с меняющейся точкой съемки, при этом не нужно знать как именно она менялась, то есть не нужно строго по треку снимать) на выходе 3d-реконструкция. И обработка идет, похоже, за разумное время.
В закладки однозначно! Может осенью руки дойдут попробовать.
Не выйдет, и я уже описал почему. Может быть ложное срабатывание (то что вот прямо сейчас оно детектирует пульс хорошо — абсолютно ничего не значит, через 5 минут может перестать детектировать), а может быть не срабатывание (твои часы надел кто-то другой (следует учесть, что потеря сигнала на десятки секунд не является чем-то из ряда вон выходящем в случае пульсомеров, так что нет повода поднимать тревогу — это штатная ситуация)).
На самом деле, наше устройство так или иначе умеет сигнализировать о потенциально опасных ситуациях, но оно будет использоваться совсем для другого — оно для престарелых и людей после операции (например). По акселерометру следим за ситуациями похожими на то, что человек упал, по фотоплетизмограмме смотрим на состояние организма (впрчем, удар при падении там тоже виден может быть). И соответственно если ситуация похожа на то, что человек упал и ему плохо, сигнализируем об этом (скажем дежурному).
Поясню чем это применение отличается от описанного вами сценария: в нашем случае ложные срабатывания допустимы и не приводят к необратимым последствиям. То есть пусть лучше будут ложные срабатывания, чем не будет вообще ничего. В вашем же сценарии это не так.
Штука в том, что в случае любого внешнего датчика нельзя определить момент смерти — просто потому, что будет слишком много ложных срабатываний (банально часы сняли/датчик отвалился/оторвали руку). На фотоплетизмограмме (особенно если датчик на руке) при выполнении например некоторых физических упражнений, пульс просто исчезает. Да и во сне частенько кровообращение в руке может существенно ухудшаться вплоть до полной остановки («отлежал руку» — это оно самое). Кроме того, часы (как и любой другой внешний датчик) могут банально снять, надеть на себя а тебя расстрелять. И все будет норм — пациент жив.
Поэтому тревожная кнопка лучше, дешевле и надежней.
И у нас, и у Basis'a измерение все же не на просвет, а на отражение. Это сильно экономит энергию, позволяет вешать датчик не только на палец, но и на руку, или скажем лоб. Ну и такой метод измерения имеет конечно свои нюансы.
Про статистику — именно так. То есть когда пишут что это 60 ударов в минуту — обычно лгут. При этом если на приборе не написано (в паспорте/доке) как и по какому интервалу он считает пульс, то он измеряет сферконя в вакууме. Хорошей практикой является измерение не на фиксированном промежутке времени (5 секунд скажем) а на фиксированном числе ударов сердца (причем они должны идти подряд), скажем меряем пульс на 5 ударах.
В случае ЭКГ не отсеиваются высокие гарминики, там используется обычно (но не обязательно) алгоритм детектирования пиков, а конкретно — детектируют QRS-комплекс:
И еще раз — ЭКГ это не то как сердце бьется (в механическом смысле), а как оно, грубо говоря, управляется (перехват управляющих сигналов, да). А наша фотоплетизмограмма — это тоже не как сердце бьется, а уже последствия сердцебиения — то как импульс от сердца по кровеносным сосудам дошел до точки измерения.
Как именно сердце бьется — показывает УЗИ сердца.
Да, а наша почти синусоида, на самом деле результат дополнительной полосовой фильтрации сигнала (убрали высокие частоты и низкие частоты). В общем, не все так просто :-)
В плане аритмии — аритмия отлично видна на фотоплетизмограмме. Но в момент аритмии (по крайней мере в некоторых типах оной аритмии) само понятия пульса может стать как минимум не однозначным — не ясно что считать за удар сердца (там начинает плясать не только интервал между ударами, но и интенсивность ударов, одни в несколько раз слабее других, причем эти мелкие удары могут как бы накладываться на сильные удары). Ну а саму аритмию можно детектировать без особых проблем.
ЧСС — это статистичекий параметр, который в некоторых ситуациях не имеет смысла.
Замечу, что показания пульсоксиметра никак не коррелируют с уровнем СО2 в крови и воздухе. Сатурация, которую они показывают, это сатурация кислорода в крови (сколько процентов гемоглобина в крови «несет» с собой кислород), СО2 же оно никак не показывает.
А вот организм наш в первую очередь на самом деле реагирует на концентрацию СО2 (именно концентрация СО2 подстегивает дыхательный центр). Поэтому например когда мы тестировали наш дивайс, и нужно было достигнуть низких значений сатурации кислорода в крови, я вначале делал гипервентиляцию легких (в крови становится мало СО2, кислорода остается в крови столько же, головокружение при этом появляется не из за избытка кислорода, а из за недостатка СО2), после чего задерживал дыхание и, несмотря на то что сатурация падаяет (до 77%) необходимости дышать до последнего организм не испытывает — концентрация СО2 низкая, нет поводов для дыхания.
Да, и я бы советовал воздержаться от пульсоксиметров за 20-30$, по крайней мере наш опыт показывает, что с точностью у них так себе. Лучше взять какой-нибудь nonin.
Оно качественно отличается в другом — электрокардиограмма VS фотоплетизмограмма. У нас и у Basis Band'a — фотоплетизмограмма. У пояса и у часов где нужно касаться другой рукой для измерения пульса — ЭКГ. Да, ЭКГ кушает меньше.
А с точки зрения физиологии они измеряют все же разные вещи (в случае ЭКГ — как сердце «хочет» биться, а в случае фотоплетизмограммы — как ипульс дошел через все сосуды, до точки измерения (палец, рука, ухо, или что там еще)).
А пульс (частота сердечных сокращений) штука вообще статистическая — ведь сердце это не мотор, каждый следующий удар его может значительно отличаться по характеристикам от предыдущего. И частота биения сердца постоянно меняется даже в покое (если она не меняется, то это патология, ну либо сердце придавили чем-нибудь вроде бета-блокатеров). Поэтому когда допустим смотришь на пульсомер, а он там показывает то 70 то 75 то вообще 80, а затем обратно — это не пульсомер глючит, сердце рельно так работает. Причем на фотоплетизмограмме (то есть когда видишь не усредненное значение, а каждый удар сердца во всех подробностях) это видно особенно отчетливо. Гм. Боюсь на этот раз без картинки не обойтись. Вот наглядно — это моя фотоплетизмограмма в состоянии покоя (вертикальные риски — это секунды, то есть на скриншоте всего 16 секунд):
Оксиметры, как ни странно, как раз плавцам полезны. Ну а также да, тем кто занимается экстремальными видами спорта и кто занимается профессиональным спортом (там есть некоторые важные эффекты которые на сатурации должны быть видны). Также полезно в клинике, особенно ходячим послеоперационным больным. И престарелым (хотя измерение сатурации да и вообще пульса у них осложнено — переферическое кровообращение бывает нарушено довольно сильно).
Вообще, у нас смешно получилось — мы изначально делали пульсоксиметр, то есть на сатурацию как раз целились. Потом оказалось, что и просто по одному каналу (IR) (для измерения сатурации же используются два канала — Red & IR (infrared)) можно вытащить действительно много важной информации, поэтому мы не стали распылять силы и сосредоточились на улучшении качества сигнала и методик обработки по одному каналу. Заодно упростилось (и облегчилось) и само устройство, ну и результаты получились быстрее.
Это очень интересная работа — писать софт для анализа фотоплетизмограмм. Через некоторое время, опробовав множество алгоритмов и обработав и просмотрев множество результатов измерений, начинаешь почти на любом графике видеть пульс (в таскменеджере винды например :-) ). Профдеформация, ага.
Да, наши последние исследования (я не утвреждаю что они уникальные — наверняка что-то аналогичное проводил и кто-то до нас, но нам важно что мы получили результаты на нашем, портативном, носимом, размером с блютус-гарнитуру, устройстве) показали, что удается наблюдать такое нарушение, как синдром апноэ сна. Это значит что в некоторых случаях для мониторинга пациентов на дому им не придется надевать вот такую штуку: thumbs.dreamstime.com/z/sleep-apnea-treatment-3841773.jpg
Насколько я вижу (просмотрел по диагонали), оно измеряет только пульс. Пульс и мы сейчас можем измерять (и не только пульс), а над сатурацией работаем. Мы — это oxirate.com (я тут уже кидал эту ссылку). Ну и там в принципе видно как это примерно выглядит и какие размеры.
Насколько я знаю, сейчас разрабатываются и уже проходят проверку методики в том числе и для неинвазивного определения уровня сахара в крови. Методика, насколько я знаю, достаточно точная, но до внедрения там еще нужно пройти долгую дорогу — все же это уже серьезная медицина от которой напрямую зависят жизни людей. То есть в этом и следующем году это внедрено не будет.
А вот скажем определить сатурацию (сколько процентов кислорода находится в крови относительно максимальной её кислородной «емкости») можно довольно точно уже сейчас — пульсоксиметры давно и успешно применяются и продаются в розничной продаже. У всех этих устройств проблема ровно одна — они рассчитаны либо на стационарное применение (пациент лежит на койке и никуда не денется, так что меряем его постоянно) либо на точечные разовые измерения (то есть постоянно мониторить круглые сутки они не могут — не будешь же на пальце постоянно таскать такую вот прищепку: www.nonin.com/_images/products/LargImages/9560.jpg — питается оно от двух AAA батареек).
Ну а мы к непрерывному измерению сатурации (то есть часов 10 от одной зарядки) уже вплотную подошли. :-) Впрочем, полагаю подобные разработки ведутся много кем.
Более того — там львиная доля информации просто выбрасывается. То есть в самой фотоплетизмограмме (ака пульсовая волна) есть довольно много информации которую не всегда возможно в реалтайме вытащить (зато можно вытащить после измерения, например уже на сервере или персоналке). Поэтому мы льем сырые данные на сервер as is, чтобы потом можно было их спокойно обработать. Там и вариабельность ритма видна (а вариабельность ритма позволяет судить о уровне стресса), и форма пульсовой волны вообще говоря, позволяет судить о состоянии сосудов, также там видна частота дыхания (каждый вдох-выдох) и много чего еще.
Так что у нас в планах что каждый пользователь сможет скачать свои, в том числе сырые, данные в простом открытом формате (csv скажем).
Пульсомер еще хорош для того, чтобы научиться ощущать свой собственный пульс. То есть чтобы сопоставить текущее ощущение в организме с текущим пульсом-числом. Ну и периодически калибровать этот навык (ибо ощущения меняются со временем).
Ну, у нас ( oxirate.com ) не рука, а ухо. Светим постоянно. Хватает, в зависимости от режима, на 8-16 часов непрерывного измерения. Да, при этом оно еще данные непрерывно транслирует по ble на, например, смартфон. Собственно потребление радио там больше чем непосредственно излучателя.
В идеальном сферическо-математическом мире — да. Но учтите собственные шумы акселерометра, весьма ограниченную точность измерения, наличие разрядной сетки и далеко не бесконечный sample rate.
В закладки однозначно! Может осенью руки дойдут попробовать.
Оказалось она была написана уже в 2011 году. Перерыв в 5 лет, однако.
Буду читать.
PS. Эти две статьи придали мне уверенности в одной моей идее. Видимо я что-то не учел.
На самом деле, наше устройство так или иначе умеет сигнализировать о потенциально опасных ситуациях, но оно будет использоваться совсем для другого — оно для престарелых и людей после операции (например). По акселерометру следим за ситуациями похожими на то, что человек упал, по фотоплетизмограмме смотрим на состояние организма (впрчем, удар при падении там тоже виден может быть). И соответственно если ситуация похожа на то, что человек упал и ему плохо, сигнализируем об этом (скажем дежурному).
Поясню чем это применение отличается от описанного вами сценария: в нашем случае ложные срабатывания допустимы и не приводят к необратимым последствиям. То есть пусть лучше будут ложные срабатывания, чем не будет вообще ничего. В вашем же сценарии это не так.
Поэтому тревожная кнопка лучше, дешевле и надежней.
Про статистику — именно так. То есть когда пишут что это 60 ударов в минуту — обычно лгут. При этом если на приборе не написано (в паспорте/доке) как и по какому интервалу он считает пульс, то он измеряет сферконя в вакууме. Хорошей практикой является измерение не на фиксированном промежутке времени (5 секунд скажем) а на фиксированном числе ударов сердца (причем они должны идти подряд), скажем меряем пульс на 5 ударах.
В случае ЭКГ не отсеиваются высокие гарминики, там используется обычно (но не обязательно) алгоритм детектирования пиков, а конкретно — детектируют QRS-комплекс:
И еще раз — ЭКГ это не то как сердце бьется (в механическом смысле), а как оно, грубо говоря, управляется (перехват управляющих сигналов, да). А наша фотоплетизмограмма — это тоже не как сердце бьется, а уже последствия сердцебиения — то как импульс от сердца по кровеносным сосудам дошел до точки измерения.
Как именно сердце бьется — показывает УЗИ сердца.
Да, а наша почти синусоида, на самом деле результат дополнительной полосовой фильтрации сигнала (убрали высокие частоты и низкие частоты). В общем, не все так просто :-)
В плане аритмии — аритмия отлично видна на фотоплетизмограмме. Но в момент аритмии (по крайней мере в некоторых типах оной аритмии) само понятия пульса может стать как минимум не однозначным — не ясно что считать за удар сердца (там начинает плясать не только интервал между ударами, но и интенсивность ударов, одни в несколько раз слабее других, причем эти мелкие удары могут как бы накладываться на сильные удары). Ну а саму аритмию можно детектировать без особых проблем.
ЧСС — это статистичекий параметр, который в некоторых ситуациях не имеет смысла.
А вот организм наш в первую очередь на самом деле реагирует на концентрацию СО2 (именно концентрация СО2 подстегивает дыхательный центр). Поэтому например когда мы тестировали наш дивайс, и нужно было достигнуть низких значений сатурации кислорода в крови, я вначале делал гипервентиляцию легких (в крови становится мало СО2, кислорода остается в крови столько же, головокружение при этом появляется не из за избытка кислорода, а из за недостатка СО2), после чего задерживал дыхание и, несмотря на то что сатурация падаяет (до 77%) необходимости дышать до последнего организм не испытывает — концентрация СО2 низкая, нет поводов для дыхания.
Да, и я бы советовал воздержаться от пульсоксиметров за 20-30$, по крайней мере наш опыт показывает, что с точностью у них так себе. Лучше взять какой-нибудь nonin.
А с точки зрения физиологии они измеряют все же разные вещи (в случае ЭКГ — как сердце «хочет» биться, а в случае фотоплетизмограммы — как ипульс дошел через все сосуды, до точки измерения (палец, рука, ухо, или что там еще)).
А пульс (частота сердечных сокращений) штука вообще статистическая — ведь сердце это не мотор, каждый следующий удар его может значительно отличаться по характеристикам от предыдущего. И частота биения сердца постоянно меняется даже в покое (если она не меняется, то это патология, ну либо сердце придавили чем-нибудь вроде бета-блокатеров). Поэтому когда допустим смотришь на пульсомер, а он там показывает то 70 то 75 то вообще 80, а затем обратно — это не пульсомер глючит, сердце рельно так работает. Причем на фотоплетизмограмме (то есть когда видишь не усредненное значение, а каждый удар сердца во всех подробностях) это видно особенно отчетливо. Гм. Боюсь на этот раз без картинки не обойтись. Вот наглядно — это моя фотоплетизмограмма в состоянии покоя (вертикальные риски — это секунды, то есть на скриншоте всего 16 секунд):
Вариабельность ритма видна не вооруженным глазом.
Вообще, у нас смешно получилось — мы изначально делали пульсоксиметр, то есть на сатурацию как раз целились. Потом оказалось, что и просто по одному каналу (IR) (для измерения сатурации же используются два канала — Red & IR (infrared)) можно вытащить действительно много важной информации, поэтому мы не стали распылять силы и сосредоточились на улучшении качества сигнала и методик обработки по одному каналу. Заодно упростилось (и облегчилось) и само устройство, ну и результаты получились быстрее.
Это очень интересная работа — писать софт для анализа фотоплетизмограмм. Через некоторое время, опробовав множество алгоритмов и обработав и просмотрев множество результатов измерений, начинаешь почти на любом графике видеть пульс (в таскменеджере винды например :-) ). Профдеформация, ага.
Да, наши последние исследования (я не утвреждаю что они уникальные — наверняка что-то аналогичное проводил и кто-то до нас, но нам важно что мы получили результаты на нашем, портативном, носимом, размером с блютус-гарнитуру, устройстве) показали, что удается наблюдать такое нарушение, как синдром апноэ сна. Это значит что в некоторых случаях для мониторинга пациентов на дому им не придется надевать вот такую штуку: thumbs.dreamstime.com/z/sleep-apnea-treatment-3841773.jpg
Про апное можно прочесть например тут: easydental.ru/sindrom-apnoe-sna/
А вот скажем определить сатурацию (сколько процентов кислорода находится в крови относительно максимальной её кислородной «емкости») можно довольно точно уже сейчас — пульсоксиметры давно и успешно применяются и продаются в розничной продаже. У всех этих устройств проблема ровно одна — они рассчитаны либо на стационарное применение (пациент лежит на койке и никуда не денется, так что меряем его постоянно) либо на точечные разовые измерения (то есть постоянно мониторить круглые сутки они не могут — не будешь же на пальце постоянно таскать такую вот прищепку: www.nonin.com/_images/products/LargImages/9560.jpg — питается оно от двух AAA батареек).
Ну а мы к непрерывному измерению сатурации (то есть часов 10 от одной зарядки) уже вплотную подошли. :-) Впрочем, полагаю подобные разработки ведутся много кем.
Так что у нас в планах что каждый пользователь сможет скачать свои, в том числе сырые, данные в простом открытом формате (csv скажем).