Decodificarea fotopletismogramelor pentru lărgirea domeniul de aplicare al tehnologiilor de monitorizare a sănătății

Un nou studiu al cercetătorilor de la Universitatea de Științe din Tokyo arată că dezvoltarea aplicațiilor fotopletismografiei, tehnica optică utilizată pentru evaluarea și măsurarea ritmului cardiac și a sănătății mintale, necesită analiza datelor complexe neliniare din fotopletismografe.
Conform oamenilor de știință, tehnologia permite evaluarea undelor de puls în vederea monitorizării unor parametri precum bătăile inimii, saturația cu oxigen a sângelui și modificările volumului sanguin prin intermediul unor dispozitive portabile.

Autorii explică faptul că fotopletismogramele pot fi utilizate și pentru înregistrarea semnalelor biologice prin care se monitorizează fiziologia sănătății mintale, cu toate că unele dintre limitările acestei tehnologii este nivelul mare de zgomot pe care îl emite și prezența unor artefacte în înregistrări, mai ales în cazul dispozitivelor portabile. Specialiștii japonezi au examinat astfel aplicațiile analizei neliniare ale semnalelor fotoplesmografice scurte în măsurătorile clinice și precizia cu care se pot estima proprietățile dinamice ale acestora, astfel încât semnalele filtrate să poată fi utilizate pentru un număr mai mare de parametri biologici.

Nina Sviridova, profesor la universitatea japoneză și autor principal al studiului, afirmă că o alternativă la utilizările tradiționale ale fotoplesmografiei este folosirea unor segmente scurte de înaltă calitate din semnalele înregistrate cu ajutorul dispozitivelor, însă aplicabilitatea acestora nu a fost anterior studiat îndeajuns. De asemenea, în studiile anterioare a fost demonstrat faptul că analiza de cuantificare recurentă (RQA) nu este afectată de lungimea semnalului obținut în cadrul măsurării, ceea ce a determinat cercetătorii să utilizeze această tehnologie pentru a îmbunătăți proprietățile de detectare ale fotoplesmografiei, printre acestea numărându-se și divergența, predictibilitatea și complexitatea semnalelor scurte.

Rezultatele analizei au arătat că proprietăți precum predictibilitatea și entropia pot fi estimate pe această cale cu o precizie excelentă, având o eroare mai mică de 1%, lipsa zgomotului puternic contribuind, de asemenea, la o eficiență mai mare a măsurării acestora. Cu toate acestea, alte proprietăți precum divergența nu au înregistrat o estimare precisă, erorile nefiind situate statistic sub marja de eroare acceptată de 1%. Autoarea concluzionează afirmând că descoperirile vor duce la îmbunătățirea estimării parametrilor de sănătate cardiovasculară și mentală a pacienților.

sursa: Science Daily