แอพ iOS มีความแม่นยำในการวัดอัตราการเต้นของหัวใจอย่างไร


21

มีแอพเช่นอัตราการเต้นหัวใจทันทีและCardiographซึ่งอ้างว่าสามารถวัดอัตราการเต้นของหัวใจโดยการอ่านการเปลี่ยนแปลงสีของการเปลี่ยนแปลงความดันโลหิต พวกเขาต้องการให้คุณวางนิ้วบนแฟลชและกล้อง

จากการทดสอบของฉันค่าค่อนข้างไม่ตรงกับอัตราที่วัดตามธรรมเนียม (โดยการเปลี่ยนแปลงความดันเลือดแดงนับพวกมันนานกว่า 10 วินาทีและคูณด้วย 6) แต่ฉันไม่ใช่แพทย์ดังนั้นฉันอาจวัดไม่ถูกต้อง

ดังนั้นแอพเหล่านี้มีความแม่นยำมากกว่าที่ฉันเป็น


Hi! ฉันเปลี่ยนคำตอบเล็กน้อยเพื่อให้สะท้อนถึงการทดสอบที่ฉันทำในสุดสัปดาห์นี้ด้วยนาฬิกา BPM ของเพื่อน
โคโยตี้

คำตอบ:


10

ระยะเวลาการผ่าตัดที่นี่เป็นphotoplethysmograph มันเป็นคำศัพท์สำหรับโทรศัพท์ของคุณที่ทำหน้าที่เป็น

โดยทั่วไปหลอดเลือดของคุณจะขยายและหดตัวเป็นจังหวะกับทุกจังหวะการเต้นของหัวใจ สิ่งนี้สามารถวัดได้ทั้งการเปลี่ยนแปลงในการสะท้อนแสงหรือการส่งผ่าน (ขึ้นอยู่กับวิธีการกำหนดค่าโฟโตมิเตอร์ถ่ายภาพ) ในกรณีของโทรศัพท์ของคุณจะทำการวัดการสะท้อนแสงเนื่องจากแสงติดกับกล้อง

ในเครื่องมือทางการแพทย์มักใช้แสงอินฟราเรดเพราะเลือดดูดซับคลื่นสั้นอินฟราเรดมากกว่าแสงสีแดงหรือสีขาวและเนื้อเยื่อของคุณโปร่งใสมากขึ้นต่ออินฟราเรด อย่างไรก็ตามไม่มีเหตุผลที่มันจะไม่ทำงานกับกล้องโทรศัพท์

หากทำอย่างถูกต้องควรเป็นอย่างแม่นยำหรือมากกว่านั้นการวัดด้วยตนเอง อย่างไรก็ตามโทรศัพท์ไม่ได้เป็นโฟโตมิเตอร์ถ่ายเอกสารที่เหมาะสมดังนั้นความแม่นยำที่ทำได้จริงอาจขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการรวมถึงประสิทธิภาพของกล้องความใกล้เคียงกับไฟ LED ส่องสว่างไปยังเลนส์กล้องและอัลกอริทึมที่ใช้ในการแยกชีพจรออกจากวิดีโอ .

อย่างไรก็ตามคุณต้องระวังด้วยว่าโฟโตเทนิสโคปทั้งหมดนั้นไวต่อการเคลื่อนไหวทางกลไกมาก จำเป็นอย่างยิ่งที่คุณต้องจับนิ้วของคุณให้นิ่งที่สุดและหลีกเลี่ยงการเคลื่อนย้ายโทรศัพท์เมื่อเทียบกับนิ้ว


11

คำถามที่น่าสนใจมาก! ฉันไม่รู้ด้วยซ้ำว่ามีแอพประเภทนี้อยู่ เพื่อที่จะตอบคำถามของคุณฉันตัดสินใจที่จะนำหนึ่งในนั้นไปทดสอบกับเครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจ (ฉันใช้เครื่องตรวจจับหน้าอกยี่ห้อ Garmin คล้ายกับเครื่องนี้ ) ฉันใช้เครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจทั้งสองในเวลาเดียวกันเมื่อฉันทำการทดสอบและเปรียบเทียบค่าของพวกเขา

ฉันลองใช้เครื่องวัดอัตราการเต้นหัวใจทันทีและปรากฎว่ามันแม่นยำมาก ... เมื่อใช้งานได้

ปัญหาหลักคือมันใช้งานได้เพียง 1 ใน 30 ครั้งเท่านั้น ทุกครั้งที่มีคนบอกว่าไม่สามารถตรวจจับนิ้วได้หรือเริ่มตรวจจับชีพจร แต่ก็ไม่เคยเสร็จสิ้นกระบวนการ

แต่เมื่อใช้งานได้ผลลัพธ์ก็คล้ายกับเครื่องวัดอัตราการเต้นหัวใจอื่น ๆ ของฉันอย่างน่าประหลาดใจ หลังจากทำการทดสอบ 5 ครั้ง (ไม่ใช่ทางวิทยาศาสตร์) มันถูกปิดโดยเฉลี่ยเพียง 1.26% หากมันทำงานได้อย่างต่อเนื่องฉันจะลองมากกว่า 5 ครั้ง

หมายเหตุเล็กน้อย:

  • ในขณะที่กำลังส่งเสียงบี๊บและรวบรวมข้อมูลอัตราการเต้นของหัวใจที่แสดงให้เห็นมักจะห่างจากอัตราการเต้นหัวใจที่แท้จริงของคุณ บางครั้งอัตราการเต้นหัวใจที่แท้จริงของคุณเกือบครึ่งหนึ่ง
  • อัตราการเต้นของหัวใจสุดท้ายที่มันส่งออกมักจะใกล้เคียงกับอัตราการเต้นหัวใจที่แท้จริงของคุณ

ดังนั้นคุณควรไว้วางใจค่าอัตราการเต้นหัวใจสุดท้ายที่มันส่งออก (เช่นค่าเฉลี่ย)


การทดสอบที่ดีขึ้นมาก! อย่างน้อยคุณมีจุดเปรียบเทียบ ตอนนี้เราแค่ต้องสมมติว่าสายรัดหน้าอกนั้นถูกต้องแล้ว) โดยบังเอิญฉันได้ทำการทดสอบและพบสิ่งเดียวกันกับคุณ ฉันใช้ Timex T5G941 (ซึ่งปรับเทียบกับเครื่องคาร์ดิโอประมาณ ~ 6 เครื่องเช่นลู่วิ่งบันไดเลื่อนและอื่น ๆ ) เช่นเดียวกับคุณฉันพบว่ามันถูกต้อง แต่นั่นไม่ใช่ปัญหาจริงๆมันคือความน่าเชื่อถือ ฉันมีอัตราการตรวจจับที่ดีกว่าที่คุณทำ แต่มันก็ไม่ได้ยอดเยี่ยมอย่างแน่นอน การตรวจจับจุด ๆ ทำให้มันมีความบันเทิงมากขึ้น

@cksum - ฉันได้รับอัตราการตรวจจับที่ดีมากหลังจากการฝึกฝน (> 95%) มันเป็นความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดระหว่างคำตอบนี้กับโคโยตี้ฉันจะทิ้งคำถามไว้สองสามวันก่อนจะยอมรับ
Vlad

@cksum: จริง แต่เนื่องจากจุดประสงค์หลักของสายรัดหน้าอก Garmin นี้คือการตรวจสอบอัตราการเต้นของหัวใจฉันหวังว่ามันจะถูกต้อง! จากสิ่งที่ฉันได้อ่านอย่างน้อยจอภาพสายรัดหน้าอกมักจะแม่นยำกว่านาฬิกาข้อมือหลากหลาย
เหตุผล

6

ฉันสงสัยว่าแอพที่ใช้ไฟฉายและกล้องไม่แม่นยำกว่าการตรวจสอบด้วยตนเอง (สมมติว่าคุณคุ้นเคยกับการตรวจสอบ BPM เป็นประจำ) เหตุการณ์หากพวกเขาพึ่งพาเทคนิคที่ใช้โดยเครื่องมือแพทย์ (photoplethysmography)

แต่แล้วฉันก็ทำการทดสอบ

การทดสอบ

เทียบกับตัวเอง

เมื่อเปรียบเทียบกับการอ่านของฉันผลลัพธ์ดูเหมือนจะสอดคล้องกับระยะขอบ ~ 5 BPM ตามการประมาณเนื่องจากการคูณ จริง ๆ แล้วฉันแม่นยำน้อยกว่าแอพเหล่านี้

iPhones 2 รุ่นพร้อมแฟลช

ผลการทดสอบบางอย่างโดยใช้ iPhone 2 รุ่นที่แตกต่างกัน, iPhone 4 และ iPhone 4S แสดงให้เห็นว่าในการอ่าน 6 ครั้ง (3 ต่ออุปกรณ์), ฉันมีความแตกต่างจาก 2 ถึง 0 bpm โดยมีเงื่อนไขน้อยกว่าอุดมคติ

เทียบกับผู้เบิกทาง Gamin

การทดสอบแอพพลิเคชั่นหนึ่งอย่างทำให้นาฬิกาจีพีเอสกีฬาดูน่าดึงดูดใจด้วย BPM แสดงผลลัพธ์ที่ใกล้เคียงกับการอ่านนับโหล ความแตกต่าง 3 BPM มีความแม่นยำน้อยที่สุดเมื่อทดสอบในสภาพที่ดีโดยส่วนใหญ่จะปิด 1 หรือ 2

ข้อสรุป

สะดวกและแม่นยำ

หากคุณไม่กดลงบนกล้องอย่างหนัก (เพื่อหลีกเลี่ยงการปิดกั้นการไหลเวียนของเลือด) ให้อยู่ในความสงบไม่ขยับและไม่มีแสงรอบตัวที่แรงคุณควรอ่านที่ดีโดยไม่ต้องจดจ่อกับการไหลเวียนของเลือดและการนับ หัวใจเต้น

ประวัติศาสตร์

นอกเหนือจากความสะดวกสบายแล้วฉันเชื่อว่าประโยชน์ที่แท้จริงของแอพเหล่านี้คือการติดตามและประวัติ bpm ของคุณ

หากคุณต้องการใช้แอพเหล่านี้ก่อนและหลังออกกำลังกายพวกเขาจะเพียงพอ จากการทดสอบของฉันความแม่นยำดูเหมือนว่าจะดีมาก (ดีกว่าที่ฉันเชื่อ) ถ้าคุณแน่ใจว่าวางนิ้วของคุณอย่างถูกต้องปิดกล้องโดยไม่ต้องกดแรง ๆ เพื่อไม่ให้เลือดไหลออก

ฉันคิดว่าฉันจะเชื่อ iPhone ต่อจากนี้ไป;)

ทำอย่างไร

ในการตรวจสอบอัตราการเต้นหัวใจของคุณอย่างถูกต้องกับ iPhone คุณต้อง:

  • หลีกเลี่ยงการทดสอบในสถานที่ที่มีแสงที่หลากหลาย
  • ครอบคลุมนิ้วของกล้องและไฟฉาย
  • ระวังไม่ให้นิ้วขยับไปมา (เพื่อหลีกเลี่ยงการปรับโฟกัสของกล้อง)
  • กดเบา ๆ เบา ๆ เพื่อให้ครอบคลุมกล้อง (ถ้าคุณกดแรงเกินไปคุณจะลดการไหลเวียนของเลือดและเป็นไปไม่ได้ที่จะอ่านชีพจร)

ในฐานะที่เป็นบันทึกด้านข้าง หากคุณต้องการวิธีที่ดีในการติดตาม bpm และความดันโลหิตผลิตภัณฑ์นี้ใช้งานได้ดีบน iPhone / iPad


คำแนะนำการใช้งานที่กว้างขวางเพื่อให้ได้รับการอ่านที่ดี
Vlad

2
การทดสอบของคุณมีข้อบกพร่องและสิ่งเดียวที่คุณแสดงคือความน่าเชื่อถือ (แอปทำงานได้กับอุปกรณ์จำนวนมาก) แต่คุณยังไม่ได้แสดงความถูกต้องตามจริง (แอปกำลังอ่านค่าอัตราการเต้นหัวใจของคุณอย่างแม่นยำ)

2
@cksum เปรียบเทียบการอ่านของ iPhone กับการอ่านของฉันเอง "ด้วยมือ" ให้ผลลัพธ์ที่ดี ฉันได้ 69 และ 70 BPM บน iPhone เทียบกับ 72 BPM ด้วยมือ ดูเหมือนว่าถูกต้องและเมื่อเห็นว่าการอ่านมีความสอดคล้องกันในอุปกรณ์ต่าง ๆ ฉันรู้สึกมั่นใจว่ามันไม่ได้ถูกปิดมากเกินไป
โคโยตี้

@cksum: ฉันลองทดสอบคล้ายกับที่คุณอธิบาย ดูคำตอบของฉันที่นี่
เหตุผล

2

ฉันเพิ่งลองใช้แอปที่อ้างว่าทำสิ่งนี้และเปรียบเทียบกับ Garmin HRM ของฉันและการทดสอบด้วยตนเองและตัวเลขที่แสดงในแอปนั้นสอดคล้องกับการทดสอบอื่น ๆ

สำหรับคนที่มีอาการหัวใจเต้นไม่ดีสิ่งที่ฉันเชื่อว่าแอพทำได้คือเพิ่มความไวในการมองหาพัลส์ปกติ (เปลี่ยนภาพ) เมื่อความไวสูงขึ้นพอที่จะรับการสั่นสะเทือนที่พื้นหลังทำให้เกิดการเคลื่อนไหวเล็ก ๆ ที่สัมพันธ์กับวัตถุที่ถูกวัด การเปลี่ยนแปลงของนิ้วมีขนาดใหญ่กว่ามากและจะถูกหยิบขึ้นมาอย่างง่ายดายมากขึ้นและการสั่นสะเทือนของพื้นหลังจะไม่มีนัยสำคัญ ดังนั้นฉันจึงสรุปได้ว่าการอ้างว่ามันไม่ถูกต้องเพราะวัตถุที่ไม่มีชีวิตมีพัลส์ไม่เกี่ยวข้อง

สำหรับการตรวจสอบอัตราการเต้นของหัวใจอย่างรวดเร็วเช่นการพักอัตราการเต้นของหัวใจในตอนเช้าแอพเหล่านี้ดูดีพอ


1

ในความรู้สึกบางอย่างความแม่นยำอาจไม่ดีไปกว่านั้นถ้าคุณกดพัลส์ด้วยนิ้วเดียวและใช้มืออีกข้างเพื่อคลี่หลอดเลือดแดงที่หาง่ายเหมือนหลอดเลือดแดงแคโรทีดของคุณ นอกจากนี้สำหรับการออกกำลังกายอุปกรณ์เสริมบลูทู ธ 4.0 พลังงานต่ำใหม่เป็นอุปกรณ์ที่เหนือกว่าสำหรับการตรวจจับและรายงานอัตราการเต้นของหัวใจรวมถึงความดันโลหิต

มีเทคโนโลยีหลายอย่างสำหรับวัดกิจกรรมการเต้นของหัวใจ:

  • ชีพจรการตรวจสอบ - มาตรการระยะเวลาของอัตราการไหลสูงสุดจากการส่งออกช่องซ้าย
  • ความดันโลหิต - วัดปริมาตร / การไหลของของเหลวในหลอดเลือดแดงของคุณเนื่องจากการสูบน้ำของช่องทางซ้าย
  • การตรวจจับชีพจร 2 ครั้ง - วัดการเปลี่ยนแปลงทางไฟฟ้าที่ผิวของผิวหนังที่หน้าอก
  • 12 lead ECG / EKG - กำหนดกิจกรรมของกล้ามเนื้อที่ได้ยินจริงในห้องต่าง ๆ ของหัวใจโดยการเปรียบเทียบเวลาและความกว้างของสัญญาณไฟฟ้าจากพื้นผิวของผิวหนังจากสถานที่ตรวจวัดหลายแห่งที่วางไว้รอบลำตัวของคุณอย่างระมัดระวัง

ด้วยการกรองที่ถูกต้องของอินพุตกล้องการเคลื่อนไหวของนิ้วของคุณ (จากด้านหนึ่งไปอีกด้านและกดยากขึ้นหรือแข็งน้อยลง) จะค่อนข้างแตกต่างได้ง่ายโดยกล้องเมื่ออัลกอริทึมทั้งหมดที่ต้องทำคือบอกเมื่อเลือดใหม่ ปลายนิ้ว เมื่อถึงเวลาที่เลือดไหลไปถึงปลายแขน - ชีพจรมีความแข็งแรงน้อยกว่าดังนั้นนี่จึงเป็นหนึ่งในพื้นที่ที่เลวร้ายที่สุดในการตรวจจับพัลส์ (แต่สะดวกมากและผิวหนังค่อนข้างโปร่งแสงจากแฟลช LED และเลือดออกซิเจนสะท้อนแสง) ดังนั้นมันจึงทำงานได้ค่อนข้างดีในร่างกายบางประเภท)

ฉันชอบเข็มขัดวัดอัตราการเต้นหัวใจสีน้ำเงิน wahoo ออกกำลังกายและโดยเฉพาะอย่างยิ่งแถบข้อมือ Mio Linkดังนั้นตลาดสำหรับฮาร์ดแวร์ที่กำหนดเองที่ออกแบบมาสำหรับการนี้ควรแซงซอฟต์แวร์ใด ๆ ที่ทำงานบน iOS โดยตรงและใช้กล้องสำหรับการวัด เพื่อการอ่านพัลส์อย่างรวดเร็วแอพกล้องเหล่านี้ควรจะดีพอที่จะทำงานให้เสร็จได้ Apple Watch ยังเป็นทางเลือกที่ดีในการใช้กล้อง iPhone ของคุณเพื่อบันทึกข้อมูลชีพจร


1
ฉันใช้เพื่อจุดประสงค์ในการให้ข้อมูลเท่านั้นและฉันชอบความสะดวกสบายที่ไม่ต้องพกอุปกรณ์เฉพาะหรือทำการอ่านด้วยตนเอง นอกจากนี้ยังเป็นการสาธิตที่ยอดเยี่ยมของความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในพื้นที่ที่คุณคาดหวังน้อยที่สุด ให้พวกเขามีความถูกต้องเพียงพอ
Vlad

พวกเขาเป็นสิ่งที่น่าทึ่ง "รถบิน" เมื่อพวกเขาทำงานและจากประสบการณ์ของฉันเมื่อมันทำงานกับคนบางคนพวกเขาก็ทำงานให้กับคนคนนั้นอย่างน่าเชื่อถือ มันยอดเยี่ยมอย่างแท้จริงที่พวกเขาสามารถใช้กล้องในลักษณะนั้น
bmike

0

เว้นแต่จะมีเหตุผลบางอย่างที่คุณไม่สามารถนับจำนวนการเต้นของชีพจรได้แอปเหล่านี้จะไม่แม่นยำกว่าการตรวจสอบด้วยตนเองแบบมาตรฐาน

วิธีการทำงานคือเมื่อคุณวางนิ้วบนไฟ LED และกล้องที่พวกเขาตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงสีของผิวของคุณ สีผิวของคุณเปลี่ยนไปตามจังหวะเมื่อเลือดสูบฉีดผ่านหลอดเลือดดำ นี่อาจเป็นวิธีที่แม่นยำ แต่ต้องการพฤติกรรมที่เข้มงวดมากของผู้ที่กำลังตรวจสอบอยู่ การเคลื่อนไหวของแขนมือหรือนิ้วสามารถทำได้และเป็นไปได้มากที่จะทำให้เกิดการเอียง

ฉันเชื่อว่าแอพทั้งสองบอกว่าผลลัพธ์ที่ได้นั้นไม่ชัดเจนและไม่สามารถใช้เป็นแหล่งสำหรับการวินิจฉัยทางการแพทย์ได้

ดังนั้นเพื่อสรุป - พวกเขาแทบไม่ถูกต้องเหมือนการตรวจสอบด้วยตนเองมาตรฐาน


แอพใช้การปรับเทียบอัตโนมัติบางประเภทและมีเวลาพักก่อนที่จะอ่านออกมา บางครั้งพวกเขารายงานว่าพวกเขาไม่สามารถรับการอ่านที่สอดคล้องกันได้หากคุณใช้ไม่ถูกต้อง
Vlad

-1

ฉันดาวน์โหลดแอพหลายตัวเพื่อคำนวณพัลส์ของฉันฉันมีอันใดอันหนึ่งที่สูงมาก แต่พวกเขาทั้งหมดออกมาเหมือนกันยกเว้นหนึ่งคนบอกว่าพวกเขาไม่สามารถคำนวณได้เพราะมันสูงถึง 99bmp


ดังนั้นวิธีนี้ตอบคำถามได้อย่างไร
Ruskes

@Buscar 웃เท่าที่ฉันเข้าใจคำถามคือ...are these apps more precise than I can be or is it the other way around?ดังนั้นสำหรับฉันคำตอบนี้ได้ดี
Vladimir

-3

ไม่มีวิธีใดที่กล้องในตัวในอุปกรณ์พกพามีความแม่นยำในการตรวจจับชนิดของการเปลี่ยนแปลงที่แอปพลิเคชันเหล่านี้อ้างว่าใช้เพื่อตรวจจับชีพจรจากผิวหนังของคุณ ฉันไม่จำเป็นต้องได้ยินทุกคนที่อ้างว่าเป็น +2, 3 หรือ 5 bpm ที่แม่นยำเพื่อที่จะใส่มันง่ายๆ: กล้องไม่ได้พัฒนาขึ้นมันเป็นข้อ จำกัด ของฮาร์ดแวร์!

คุณสามารถตรวจสอบได้เพียงแค่เล็งกล้องไปที่วัตถุที่ไม่มีชีวิตเพื่อดูว่าแอพบอกว่ามันเต้นของหัวใจคืออะไร ...

แน่นอนว่าไม่ใช่เรื่องมหัศจรรย์แอพนี้กำลังเล่นลูกเต๋าอยู่ข้างในในขณะที่วาดภาพตลก ๆ บนหน้าจอ


นี่เป็นข้อผิดพลาดที่ไม่สามารถพิสูจน์ได้ อัลกอริธึมเล็กน้อยใช้เพื่อยกระดับตัวกรองฮาร์ดแวร์ CCD ที่เลือกตรวจจับความยาวคลื่นที่แตกต่างกันของแสงที่มองเห็นได้สามารถตรวจจับเลือดออกซิเจนแดงได้เมื่อเติมเต็มเส้นเลือดฝอย กล้องที่ดูน่าขันอย่าง iPhone ที่มีมา แต่เดิมนั้นมีประสิทธิภาพมากกว่าการวัดชีพจรในคนที่มีสุขภาพดีด้วยความหลากหลายของสีผิว มันไม่ได้เกี่ยวกับความละเอียดเนื่องจากมันเกี่ยวกับการวัดความแตกต่างของเวลาในข้อมูลกล้อง
bmike
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.