Сегодня Google подробно рассказал о своих исследованиях в области аудиоплетизмографии (APG), которая позволяет наушникам и вкладышам с активным шумоподавлением (ANC) отслеживать сердечный ритм «с помощью простого обновления программного обеспечения».
Google утверждает, что «ушной канал является идеальным местом для мониторинга здоровья», учитывая, что глубокая ушная артерия «образует сложную сеть более мелких сосудов, которые обильно пронизывают слуховой проход».
Этот метод аудиоплетизмографии работает путем «посылки ультразвукового зондирующего сигнала низкой интенсивности через динамики наушников с ANC».
Этот сигнал вызывает эхо, которое принимается бортовыми микрофонами обратной связи. Мы обнаружили, что крошечные смещения кожи в ушном канале и вибрации, связанные с сердцебиением, модулируют эти ультразвуковые эхо.
Созданная Google модель обрабатывает эту обратную связь для получения показаний сердечного ритма, а также измерения вариабельности сердечного ритма (ВСР). Эта техника работает даже при проигрывании музыки и с «плотным прилеганием наушников». Однако она была подвержена влиянию движений тела, и Google противодействовал этому с помощью многотонального подхода, который служит калибровочным инструментом для «поиска наилучшей частоты для измерения сердечного ритма и использования только наилучшей частоты для получения высококачественной пульсовой волны».
Google провел два исследования с участием 153 человек, которые показали, что APG «последовательно обеспечивает точные измерения сердечного ритма (средняя погрешность 3,21% среди участников во всех сценариях активности) и вариабельности сердечного ритма (средняя погрешность 2,70% в интервале между ударами)».
По сравнению с существующими датчиками сердечного ритма, на него не влияют оттенки кожи. Размер ушного канала и «неоптимальные условия прилегания» также не влияют на точность. Google считает, что это лучший подход, чем установка традиционных датчиков фотоплетизмограмм (PPG) и электрокардиограмм (ECG), а также микроконтроллера, в наушники/вкладыши:
… эта парадигма монтажа датчиков неизбежно увеличивает стоимость, вес, энергопотребление, сложность акустического дизайна и проблемы с форм-фактором для носимых устройств, представляя собой серьезный барьер для их широкого распространения.
Google резюмирует:
APG превращает любые TWS-наушники с ANC в умные наушники с помощью простого обновления программного обеспечения и надежно работает при различных действиях пользователя. Несущий сигнал зондирования полностью неслышен и не подвержен влиянию воспроизведения музыки. Что еще более важно, APG представляет новые знания в области биомедицинских и мобильных исследований и открывает новые возможности для недорогого мониторинга здоровья.
«APG — результат сотрудничества между командами Google Health, продуктовой, UX и юридической команд», поэтому появление этой технологии в Pixel Buds на данный момент далеко не гарантировано.