Amazon Echo ve Google Home gibi akıllı hoparlörler, evde belirli sağlık bakımı sorunlarını izleme konusunda usta olduklarını kanıtladılar. Örneğin, Washington Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, bu cihazların kalp durmalarını tespit edebildiğini veya bebeklerin nefes almasını izleyebildiğini gösterdi.
Ancak daha da küçük bir şeyi izlemeye ne dersiniz: Akıllı bir konuşmacının önünde oturan bir kişide bireysel kalp atışlarının dakika hareketleri ?
UW araştırmacıları, ilk kez fiziksel temas olmadan hem düzenli hem de düzensiz kalp atışlarını izleyen akıllı bir konuşmacı için yeni bir beceri geliştirdiler. Sistem, hoparlörden duyulamayan sesleri bir odaya gönderir ve seslerin hoparlöre geri yansıma şekline bağlı olarak, bireysel kalp atışlarını tanımlayabilir ve izleyebilir. Çünkü kalp atışı , göğüs yüzeyinde kadar küçük bir hareket olduğunu, akıllı hoparlörü yardımcı öğrenme takımın sistemi kullanır makine hem düzenli ve düzensiz kalp atışları gelen sinyalleri bulun.
Araştırmacılar bu sistemi sağlıklı katılımcılar ve hastanede yatan kalp hastaları üzerinde test ettiğinde, akıllı hoparlör standart kalp atışı monitörleri tarafından tespit edilen atışlarla yakından eşleşen kalp atışlarını tespit etti. Ekip bu bulguları 9 Mart’ta Communications Biology’de yayınladı .
Paul G. Allen Bilgisayar Bilimleri Okulu’nda UW doçenti olan kıdemli yazar Shyam Gollakota, “Düzenli kalp atışları, sinyal küçük olsa bile tespit etmek için yeterince kolaydır, çünkü verilerde periyodik bir model arayabilirsiniz” dedi. & Mühendislik. “Ancak düzensiz kalp atışları gerçekten zorlayıcı çünkü böyle bir model yok. Onları tespit etmenin mümkün olacağından emin değildim, bu yüzden algoritmalarımızın kalp hastalarında yapılan testler sırasında düzensiz kalp atışlarını belirleyebildiğine çok şaşırdım .”
Birçok insan kalp atış hızı kavramına aşina olsa da , doktorlar kalp ritminin değerlendirilmesiyle daha çok ilgileniyorlar. Kalp atış hızı, zaman içindeki kalp atışlarının ortalamasıdır, oysa kalp ritmi, kalp atışlarının modelini tanımlar.
Örneğin, bir kişinin dakikada 60 atımlık bir kalp atış hızı varsa, düzenli bir kalp ritmine (saniyede bir atış) sahip olabilir veya düzensiz bir kalp ritmi, o dakika boyunca rastgele dağılmış olabilir, ancak yine de ortalama 60 atıma ulaşır Dakikada.
Yardımcı kıdemli yazar Dr. Arun, “Kalp ritmi bozuklukları aslında diğer bazı iyi bilinen kalp rahatsızlıklarından daha yaygındır. Kardiyak aritmiler felç gibi büyük hastalıklara neden olabilir, ancak ortaya çıkması oldukça öngörülemez ve bu nedenle teşhis edilmesi zor olabilir” dedi. UW Tıp Fakültesi’nde kardiyoloji profesörü yardımcı doçenti olan Sridhar. “Sık sık ve ev rahatlığında yapılabilen düşük maliyetli bir testin mevcudiyeti, erken teşhis ve tedavi açısından bazı hastalar için oyun değiştirici olabilir.”
Kalp ritmini değerlendirmenin anahtarı, bireysel kalp atışlarını belirlemede yatmaktadır. Bu sistem için, kalp atışları araması, bir kişi akıllı hoparlörün 1 ila 2 fit önüne oturduğunda başlar. Ardından sistem, kişiden seken ve ardından hoparlöre geri dönen işitilemeyen sürekli bir ses çalar. Geri dönen sesin nasıl değiştiğine bağlı olarak, sistem kişi üzerindeki hareketleri – nefes alırken göğsünün yükselmesi ve düşmesi dahil – izole edebilir.
Allen Okulu’nda doktora öğrencisi olan baş yazar Anran Wang, “Birinin nefesinden gelen hareket, göğüs duvarında kalp atışlarından gelen hareketten daha büyük emirlerdir, bu nedenle oldukça büyük bir zorluk teşkil eder,” dedi. “Ve solunum sinyali düzenli değil, bu yüzden onu filtrelemek zor. Akıllı hoparlörlerin birden fazla mikrofona sahip olduğu gerçeğini kullanarak, hoparlörlerin kalp atışlarını bulmasına yardımcı olmak için yeni bir ışın oluşturma algoritması tasarladık.”
Ekip, bir eğitim seti yerine anında öğrenen, kendi kendini denetleyen bir makine öğrenimi algoritması tasarladı. Bu algoritma, bulunması zor kalp atışı sinyalini belirlemek için akıllı konuşmacının tüm mikrofonlarından gelen sinyalleri birleştirir.
Gollakota, “Bu, bir video oynatıyor olsam veya odada birden fazla kişi konuşsa bile Alexa’nın her zaman sesimi bulmasına benzer,” dedi. “‘Hey, Alexa’ dediğimde, mikrofonlar beni odada bulmak ve bundan sonra söyleyeceklerimi dinlemek için birlikte çalışıyor. Temelde burada olan şey bu ama kalp atışıyla.”
Akıllı hoparlörün algıladığı kalp atışı sinyalleri, genellikle geleneksel kalp atışı monitörleriyle ilişkilendirilen tipik zirvelere benzemiyor. Araştırmacılar, sinyali bireysel kalp atışlarına ayırmak için ikinci bir algoritma kullandılar, böylece sistem kalp atışları arası aralık veya iki kalp atışı arasındaki süre olarak bilinen süreyi çıkarabilirdi.
Wang, “Bu yöntemle, kalbin kasılmasının elektrik sinyalini alamıyoruz. Bunun yerine, kalp attığında ciltteki titreşimleri görüyoruz” dedi.
Araştırmacılar, bu sistemi çalıştıran prototip bir akıllı hoparlörü iki grupta test ettiler: 26 sağlıklı katılımcı ve atriyal fibrilasyon ve kalp yetmezliği dahil olmak üzere çeşitli kalp rahatsızlıkları olan 24 hastanede yatan hasta. Ekip, akıllı konuşmacının atım arası aralığını standart bir kalp atışı monitöründen alınan aralıkla karşılaştırdı. Sağlıklı katılımcılar için ölçülen yaklaşık 12.300 kalp atışından, akıllı konuşmacının medyan atış aralığı, standart monitörün 28 milisaniyesiydi. Akıllı hoparlör neredeyse kalp hastalarında olduğu kadar iyi performans gösterdi : ölçülen 5.600’den fazla kalp atışından medyan atış aralığı, standardın 30 milisaniyesiydi.
Şu anda bu sistem nokta kontroller için ayarlanmıştır: Bir kişi kalp ritmi konusunda endişeleniyorsa, bir okuma almak için akıllı bir konuşmacının önüne oturabilir . Ancak araştırma ekibi, gelecekteki sürümlerin insanlar uyurken kalp atışlarını sürekli olarak izleyebileceğini umuyor; bu, doktorların uyku apnesi gibi durumları teşhis etmesine yardımcı olabilecek bir şey.
“Bunun gibi bir cihazınız varsa, bir hastayı genişletilmiş bir şekilde izleyebilir ve hasta için kişiselleştirilmiş kalıpları tanımlayabilirsiniz. Örneğin, her bir hasta için aritmilerin ne zaman meydana geldiğini anlayabilir ve ardından ilgili bakım planlarını geliştirebiliriz. hastaların gerçekten ihtiyaç duydukları zamana göre tasarlandı, “dedi Sridhar. “Bu, kardiyolojinin geleceği. Ve bu tür cihazları kullanmanın güzelliği, zaten insanların evlerinde olmaları.”
Alıntıdır bknz: Medicalxpress