Алгоритм, позволяющий точно определить частоту сердечных сокращений по практически незаметным движениям головы человека, может оказаться полезным для выявления нарушений сердечной деятельности по видеоданным.
Увидеть пульс: Диагностика по видео

До появления более простых и информативных методов, таких как ЭКГ, для исследования сердечной деятельности пациента применялась баллистокардиография (БКГ). БКГ регистрирует смещения тела пациента (или подвижного стола, на котором пациент лежит), вызванные «отдачей» от сердечных толчков.

Существование такой «отдачи» сделало возможной реализацию новой системы, разработанной в MIT. Но на современном уровне технологий оказалось возможным проведение «БКГ по видео»: компьютерная система фиксирует практически незаметные движения головы, вызванные сердечными сокращениями. Испытания, проведенные параллельно с ЭКГ, показали совпадение полученных данных.

Алгоритм использует несколько распространенных приемов из области машинного зрения. Система отличает лицо пациента от окружающих объектов по стандартной технологии распознавания, а затем случайным образом выбирает от 500 до 1000 точек вокруг носа и рта для отслеживания колебаний. Разработчики сознательно избегали области вокруг глаз, которые моргают и подмигивают непредсказуемым образом. Затем из общей картины колебаний отсеиваются те, которые не попадают по частоте в возможный диапазон сердечных сокращений (от 30 до 300 раз в минуту). Как правило, это движения, вызванные равномерным дыханием и постепенными изменениями позы. Затем с использованием метода главных компонент сигнал разлагается на составляющие, среди которых выбирается наиболее ритмичная и наилучшим образом вписывающаяся в диапазон возможных частот сердечных сокращений.

В принципе, подобную диагностику можно провести и по затылку пациента, но испытания показали, что результат будет менее точным.

Методика может быть использована для обследования младенцев и пожилых людей, для которых электрокардиография сопряжена с некоторым дискомфортом. По тому же принципу можно реализовать алгоритмы для выявления различных патологических состояний, сопровождающихся асимметрией сердечной «отдачи».

По сообщению MIT News