فقط با یک مودم وای‌فای؛ اندازه‌گیری دقیق ضربان قلب بدون تماس فیزیکی

پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا روشی نوآورانه برای اندازه‌گیری دقیق ضربان قلب با استفاده از سیگنال‌های وای‌فای ابداع کرده‌اند. این فناوری که Pulse-Fi نام دارد، با تحلیل تغییرات جزئی در امواج وای‌فای ناشی از تپش قلب، می‌تواند بدون نیاز به هیچ گجت پوشیدنی، وضعیت سلامت شما را از راه دور و با دقتی بسیار بالا پایش کند.

یک تیم تحقیقاتی دانشگاهی با توسعه روشی نوین، موفق به استفاده از سیگنال‌های وای‌فای برای اندازه‌گیری دقیق ضربان قلب شده‌اند. این فناوری که می‌تواند دنیای گجت‌های سلامت و تجهیزات پزشکی را متحول کند، نیاز به تماس فیزیکی با بدن را به طور کامل از بین می‌برد.

Pulse-Fi چگونه کار می‌کند؟

بر اساس گزارش دانشگاه کالیفرنیا در سانتا کروز (UCSC) این تیم تحقیقاتی متشکل از پروفسور کاتیا اوبراچکا، دانشجوی دکتری نایان باتیا و پژوهشگر میهمان پرانای کوچتا، از یک میکروکنترل ارزان‌قیمت ESP32 استفاده کرده‌اند. این سیستم با تحلیل تغییرات جزئی سیگنال وای‌فای که در اثر تپش قلب و حرکات قفسه سینه ایجاد می‌شود، کار می‌کند.

داده‌های مربوط به این تغییرات سیگنال سپس به یک الگوریتم یادگیری ماشین پیشرفته داده می‌شود. این الگوریتم قادر است پس از تنها پنج ثانیه پایش، ضربان قلب را با دقت فوق‌العاده‌ای تخمین بزند. حاشیه خطای این سیستم حدود نیم تپش در دقیقه است که با افزایش زمان نظارت و استفاده از تجهیزات وای‌فای قدرتمندتر، این دقت باز هم بهبود می‌یابد.

دقت بالا و عملکرد مستقل از فاصله

یکی از بزرگ‌ترین مزیت‌های پروژه Pulse-Fi، عملکرد آن از فاصله دور است. این سیستم می‌تواند از فاصله حدود ۳ متر بدون نیاز به پوشیدن هیچ‌گونه حسگر یا گجتی، ضربان قلب فرد را به دقت اندازه‌گیری کند.

پرانای کوچتا در این باره می‌گوید:

ما دریافتیم که به لطف مدل یادگیری ماشین، فاصله تقریبا هیچ تأثیری بر عملکرد سیستم ندارد؛ مشکلی که مدل‌های قبلی به شدت با آن درگیر بودند. همچنین می‌خواستیم مطمئن شویم که سیستم ما در برابر تغییر موقعیت فرد در زندگی روزمره مقاوم است.

دستگاهی برای تشخیص آپنه خواب؟

تیم توسعه‌دهنده Pulse-Fi اهداف بزرگ‌تری را دنبال می‌کند. گام بعدی آن‌ها، توسعه این سیستم برای اندازه‌گیری نرخ تنفس است. این قابلیت می‌تواند کاربردهای پزشکی بسیار مهمی داشته باشد، به‌ویژه در تشخیص بیماری‌هایی مانند آپنه یا وقفه تنفسی در خواب.

در حال حاضر، تشخیص آپنه خواب اغلب با دستگاه‌های مانیتورینگ قابل حملی انجام می‌شود که بیمار باید در طول شب آن را به خود متصل کند. اگر تیم Pulse-Fi بتواند دقت سیستم خود را در اندازه‌گیری بی‌سیم نرخ تنفس اثبات کند، فرآیند تشخیص این بیماری بسیار ساده‌تر و راحت‌تر از گذشته خواهد شد.