Oura RingのAIがNBA選手のCOVID-19を数日早く検知

COVID-19は依然として大きな懸念事項であり、プロスポーツセクターはその最も目立つ犠牲者の1つです。NBAとWNBAが7月に隔離プロトコル下でプレーを再開したとき、チームは選手にOura Ringの着用オプションを提供し、健康を継続的に監視しました。

Ouraによると、リングのAIアルゴリズムは、症状が現れる最大3日前にCOVID-19症状の可能性をフラグでき、精度は90%に達するとのことです。

リングの分析プラットフォームは、ウェストバージニア大学のロックフェラー神経科学研究所とのパートナーシップで構築され、デバイスの内蔵センサーからの生理データを取り込む機械学習モデルを活用しています。これらのモデルは、選手の体が感染に反応し始めるタイミングを予測します。

主要なデータストリームには、心拍数、心拍変動、呼吸数の計算に使用される血液パルス体積メトリクス、体温、手の動き、正確なタイムスタンプが含まれます。すべてのデータはコンパニオン スマートフォンアプリと同期され、クラウドベースのAIエンジンに送信されてリアルタイム分析されます。

温度プローブと加速度計に加え、Oura Ringにはフォトプレチスモグラフィ（PPG）センサーが搭載されており、これは医療機器やリストバンド型ウェアラブルで長年使用されてきた技術です。配置に応じて、PPGユニットは1つ以上の赤色/赤外線LED、緑色LED、またはそれらの組み合わせを、反射光または透過光を測定するフォトディテクタとともに使用し、心拍数や血液量などの生理学的パラメータを導出します。

赤外線（IR）LEDはより深い組織層（筋肉まで）に到達し、より豊かな血行動態信号を提供します。しかし、モーションアーティファクトと温度変化に対してより脆弱です。対照的に、緑色LEDはモーションの影響を受けにくいですが、より浅い組織サンプリングしか提供しません。加速度計で移動方向を取得することで、Ouraの設計者はモーションノイズを軽減し、実世界でのIR LED使用を可能にしました。

以下に示すように、PPGセンサーは光を放出し、それが組織を通して反射または透過し、結果の信号がフォトダイオードで取得されます。

この図はPPGセンサーの核心動作を示しています。

典型的なPPGユニットは、LEDエミッタ、光学検出器、信号処理エレクトロニクスを組み合わせています。パルス変調光と同期検出により、消費電力を削減し、環境光干渉を除去します。

たとえば、Analog DevicesのADPD144RIモジュールは、2つの660nm赤色LEDと2つの880nm IR LEDを、これらの波長に最適化された4セグメントフォトディテクタと組み合わせています。デバイスのアナログフロントエンドは、トランスインピーダンス増幅、環境光除去、プログラマブルゲインを実行し、ADCでデジタル形式に変換して下流処理用に結果を蓄積します。

ADPD144RI PPGモジュールのブロック図。

ADPD144RIは-40℃から+85℃で動作するよう設計され、LED接合温度耐性105℃、ESD定格3000kVを備え、厳格な屋内医療導入に適しています。

PPG技術は1930年代にさかのぼり、現在、医療およびコンシューマーウェアラブルの成長するアレイを支えています。Medgadgetは2020年4月に、世界の医療ウェアラブル市場が2019年に約130億ドルと評価され、2025年までにほぼ380億ドルに急増すると予測されていると報告しました。

Oura Ringは有望な前進を示していますが、その予測機能はまだ検証中です。主な制限には、ウェアラブルCOVID-19検出に関する独立した研究の限られた数、モーション誘発測定エラーへの感受性、症状発現とピーク伝染性の不一致が含まれます。FDAはまだウェアラブルデバイスをCOVID-19検出用に承認していません。

>> この記事は元々姉妹サイトEDNで公開されました。