スマートスピーカーで非接触心拍モニタリング─ 不整脈検知まで実現する革新システム
心拍の微小動作を不可聴音で捉える
スマートスピーカーは、心停止検知や乳児の呼吸監視など、在宅ヘルスケアへの適用が進んでいます。今回、スピーカー前方 1〜2 フィートに座る人の個々の心拍動による胸壁の微小動作を非接触で追跡するシステムが開発されました。
仕組み
- 不可聴連続音を放射し、胸壁で反射した音の変化から動作を検出
- 呼吸動作(桁違いに大きい)と心拍動を分離するため、複数マイクのビームフォーミングと自己教師あり機械学習を活用
- 心拍間隔(RR間隔)を抽出し、心拍数だけでなく心拍リズム(不整脈の有無)を評価可能
臨床検証結果
健常者 26 名(約 12,300 回心拍)と心疾患患者 24 名(約 5,600 回心拍、心房細動・心不全含む)で検証。標準心拍モニタと比較して、
- 健常者:中央値誤差 28 ミリ秒以内
- 患者群:中央値誤差 30 ミリ秒以内
と、高精度な非接触心拍間隔測定を実現しました。
意義と将来展望
心拍リズム障害(不整脈)は脳卒中リスクなどを伴うが、発作的で診断が困難。本システムはスポットチェック用途から出発し、将来的には睡眠中の継続監視で睡眠時無呼吸症候群などの診断支援を目指します。プライバシー配慮で結果はマスク内側(またはスピーカー画面)のみ表示。
センサー
- Raspberry Pi 3とPubNubでリモート気象監視
- スマート工具管理:ハイマーの非接触システムが製造コストを削減
- クラウド監視:リアルタイム資産管理のためのリモート制御システム
- スマート衣類に統合された心拍センサーで信頼性の高いウェアラブル監視を実現
- スマート照明制御で温室電気代を最大33%削減
- SensiCut:材料を正確に識別する高度レーザーカッタープラットフォーム
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