Cardiocam: cermin Smart yang menampilkan detak jantung Anda

Cardiocam

Anda dapat memeriksa tanda-tanda vital seseorang - nadi, respirasi dan tekanan darah - secara manual atau dengan melampirkan sensor pada tubuh. Tapi seorang mahasiswa di Harvard-MIT Ilmu Kesehatan dan program Teknologi adalah bekerja pada sebuah sistem yang dapat mengukur indikator kesehatan hanya dengan menempatkan seseorang di depan kamera, biaya yang murah seperti komputer laptop built-in webcam.

Sejauh ini, mahasiswa pascasarjana Ming-Zher Poh telah menunjukkan bahwa sistem tersebut dapat mengambil pengukuran yang akurat dari citra resolusi webcam. Sekarang dia bekerja pada memperluas kemampuan sehingga dapat mengukur tingkat respirasi dan oksigen darah. Ia berharap pada akhirnya untuk dapat memonitor tekanan darah juga. Hasil awal karyanya, dilakukan dengan bantuan Media Lab siswa dan Profesor Daniel McDuff Media Seni dan Ilmu Pengetahuan Rosalind Picard, diterbitkan awal tahun ini dalam jurnal Optics Express.

Poh menunjukkan bahwa pemantauan non-invasif seperti itu bisa berguna untuk situasi di mana melampirkan sensor untuk tubuh akan sulit atau tidak nyaman, seperti untuk pemantauan membakar korban atau bayi. Hal ini juga dapat digunakan untuk tes skrining awal telemedicine melalui internet menggunakan webcam pasien sendiri atau bahkan ponsel kamera.

Sistem seperti itu juga bisa dibangun menjadi sebuah cermin kamar mandi sehingga pasien yang membutuhkan pemantauan, atau hanya orang yang ingin melacak kesehatan mereka sendiri, bisa mendapatkan data informasi pernapasan, saturasi oksigen dan tekanan darah pembacaan secara rutin saat mereka sikat mereka gigi atau mencuci piring, ditampilkan di sudut cermin.

Mengukur kecerahan

Sistem ini mengukur variasi-variasi kecil dalam kecerahan yang dihasilkan oleh aliran darah melalui pembuluh darah di wajah. Public-domain software yang digunakan untuk mengidentifikasi posisi wajah dalam gambar, dan kemudian informasi digital dari daerah ini dipecah menjadi terpisah, bagian hijau dan biru dari gambar video. Dalam tes, data pulsa yang berasal dari setup ini dibandingkan dengan pulsa ditentukan oleh sensor yang disetujui oleh FDA tersedia secara komersial volume darah denyut nadi.

Tantangan besar itu berurusan dengan gerakan subjek dan variasi dalam pencahayaan sekitarnya. Tapi Poh mampu beradaptasi teknik pemrosesan sinyal-awalnya dikembangkan untuk mengekstrak suara tunggal dari sebuah ruangan penuh percakapan, metode yang disebut Analisis Komponen Independen, dalam rangka untuk mengekstrak sinyal pulsa dari "suara" dari variasi lain.

Sistem ini menghasilkan tingkat pulsa yang setuju untuk dalam waktu sekitar tiga denyut per menit dengan tarif yang diperoleh dari perangkat monitoring yang telah disetujui, dan mampu mendapatkan hasil yang valid bahkan ketika subjek bergerak sedikit di depan kamera. Selain itu, sistem ini mampu mendapatkan sinyal pulsa yang akurat dari tiga orang dalam pandangan kamera pada waktu yang sama.Konsep menggunakan kamera untuk mendeteksi informasi kesehatan seperti ini tidak sepenuhnya baru, tetapi inovasi yang memungkinkan penggunaan seperti rendah biaya peralatan kamera. Fokko Wieringa, ilmuwan senior di TNO Sains & Industri di Belanda, menerbitkan sebuah makalah yang menjelaskan sistem pulsa-deteksi fotografi pada tahun 2005, tetapi ia mengatakan "hal yang menarik tentang metode baru ini adalah bahwa mereka mengidentifikasi wilayah tetap pada wajah dan melacak itu (sehingga meningkatkan toleransi gerak artefak), ditambah metode pengolahan pintar. Keuntungan yang dicapai pada kualitas sinyal memungkinkan mereka untuk menggunakan kamera sederhana dan murah, bahkan pada orang-orang cukup bergerak "Kemampuan untuk memantau orang sekaligus juga baru., Katanya. "Fitur-fitur gabungan yang sangat orisinal."






Mahasiswa Ming-Zher Poh mendiskusikan produk ciptaannya
Video: Melanie Gonick


Proyek ini memenangkan tempat ketiga dan hadiah sebesar $ 50.000 pada bulan Juni dalam kompetisi Kesehatan tahunan kedua primer dijalankan oleh CIMIT (Pusat Integrasi Kedokteran dan Teknologi Inovatif), sebuah organisasi yang diciptakan oleh sekelompok dokter di Boston-area rumah sakit bekerja sama dengan mekanik fakultas teknik di MIT dalam rangka untuk mengembangkan perangkat baru untuk memenuhi kebutuhan klinis. Kompetisi ini terbuka untuk tim mahasiswa pascasarjana atau sarjana di bidang teknik dari mana saja di AS

Poh terus bekerja mengembangkan kemampuan untuk mendapatkan tekanan darah dan darah-oksigen pengukuran dari gambar video yang sama. Mengekstrak data tersebut dari citra optik harus bekerja, katanya, sejak sensor oksigen darah konvensional sudah bekerja dengan menggunakan deteksi optik, walaupun mereka menggunakan sumber cahaya khusus daripada pencahayaan sekitarnya.

"Ini tidak akan mudah," katanya dari langkah-langkah selanjutnya. "Tapi secara teoritis harus mungkin."

Sumber : web.mit.edu/newsoffice/2010/pulse-camera-1004.html