Смартфон измерил давление крови по силе нажатия на экран

Американские инженеры создали приложение для смартфона iPhone X, которое может измерять давление крови без дополнительных приспособлений. Пользователю необходимо поместить палец на переднюю камеру и экран смартфона, оборудованный датчиком усилия нажатия, после чего приложение сопоставит полученные данные и определит давление, рассказывают разработчики в журнале Scientific Reports.

Обычно для измерения артериального давления применяют тонометры, они достаточно точны, но не очень удобны для частого применения, особенно за пределами дома. В качестве удобной альтернативы инженеры разрабатывают приложения для смартфонов, использующие фотоплетизмографический метод измерения давления с помощью встроенной камеры, однако их точность пока остается низкой.

Группа из Университета штата Мичиган под руководством Рамакришны Муккамалы (Ramakrishna Mukkamala) решили увеличить точность измерения кровяного давления с помощью смартфона, дополнив данные с камеры данными, собираемыми с датчика усилия нажатия на экран 3D-Touch, установленного в нескольких последних моделях iPhone.

Перед первым использованием приложения пользователю необходимо провести калибровку, во время которой он перемещает линии на экране таким образом, чтобы они находились у конца его указательного пальца. Благодаря этому в будущем приложение сможет рассчитывать площадь контакта пальца с экраном, а также рисовать на экране такую область, на которую необходимо положить палец, чтобы перпендикулярная часть пальцевой артерии располагалась над камерой смартфона.

Расположение кровеносных сосудов относительно камеры смартфона

Anand Chandrasekhar et al. / Scientific Reports, 2018

После калибровки смартфон необходимо расположить горизонтально на уровне сердца и начать нажимать пальцем на указанную область экрана возле камеры. При этом пользователь должен постепенно увеличивать давление на экран, но не слишком резко — для этого приложение рисует на графике давления от времени ограничивающие полосы. После измерения приложение совмещает данные колебаний объема пальца, полученные с помощью камеры, и давления пальца, полученные от датчика усилия в экране, обрабатывает их и выводит на экран величины диастолического и систолического давления, а также частоту сердечных сокращений.

Разработчики сравнили точность приложения с точностью закрепляемого на пальце тонометра, одобренного управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. Результаты показали, что точности обоих приборов сопоставимы. Систематическая ошибка при измерении с помощью приложения составила −4 и −9,4 миллиметра ртутного столба для систолического и диастолического давлений соответственно, а ошибка точности измерения составила 11,4 и 9,7 миллиметра ртутного столба соответственно.

В прошлом году другая группа американских инженеров разработала приложение, которое с помощью камеры смартфона анализирует реакцию зрачков на яркий свет, и делает вывод, получил ли пациент сильную травму.

Источник