
用手機就能偵測心臟健康!陽明交大電控工程研究所教授吳炳飛團隊,開發出只要使用手機或筆電相機鏡頭就可監控心律變化,這種非接觸式量測心房顫動(Atrial Fibrillation, AF)的方法,以輕量化、高穩定的方式,協助民眾在日常生活中照護心臟健康。
心房顫動與中風有高度關聯,但過去心房顫動的偵測多仰賴心電圖等接觸式設備,長時間配戴易造成不適,又有使用門檻,難以推廣至日常生活,導致患者容易錯過黃金治療期,因此研究團隊運用遠距光體積變化描記圖(remote photoplethysmography, rPPG)技術,推估心跳訊號。
這項技術透過手機或筆電的相機就可擷取臉部微血管的色彩變化,進而推估心跳訊號,並以新穎的訊號處理演算法,有效降低因頭部晃動與光線變化帶來的干擾,大幅提升訊號品質與準確度,有別於以往仰賴運算資源的深度學習模型,系統採用輕量級 AI 模型設計,大幅降低參數量與處理延遲。
為驗證技術的可靠性,研究團隊與恩主公醫院主任孫瑜合作,自行建立一套涵蓋心房顫動、正常心律與心房顫動及多種心律不整的影像資料庫,邀請超過 450 位受試者參與實驗,測試場景刻意保留日常環境中常見的晃動與光影變化,即便在高干擾場景,系統仍維持高準確率。
研究團隊指出,這項技術能在沒有網路連線的狀況完成即時分析,為個人化健康監測與遠距醫療應用提供新契機,未來有望廣泛應用於高風險族群的居家監測、社區篩檢及臨床輔助診斷,為提早預防與介入治療爭取更多時間。
這項研究成果展現高度技術成熟度,並具備實際落地潛力,並發表在 IEEE 頂級數位健康期刊,獲選為特色論文(Feature Article),同時獲得 2024 年崇越論文大賞,「人工智慧類」特優論文,更獲得美國消費性電子展(CES)數位健康領域的 CES 創新獎。
(首圖來源:陽明交大)