頸部を中心としたリモートフォトプレチスモグラフィー (rPPG):臨床データとPyVHRフレームワークを用いた比較試験

科学分野:

• 生物医学工学
• 医療用イメージング
• 生理学的モニタリング

背景:

• リモートフォトプレチスモグラフィ (rPPG) は,デジタルカメラを使用して非侵襲的な生理学的測定を可能にします.
• 現在の rPPG 方法は主に顔に焦点を当てており,医療上の問題を抱えた被験者のデータプライバシーを制限しています.
• 首は,特定可能な特徴が限られているため,rPPGにとって有用な代替地域です.

研究 の 目的:

• 正確な心拍数測定のための首ベースのrPPGの実現可能性を評価する.
• 首ベースのrPPGと伝統的な顔ベースのrPPGアルゴリズムの性能を比較する.
• 頸部ベースのrPPGの精度に対する被験者の姿勢の影響を調査する.

主な方法:

• 修正されたPyVHRフレームワークを使って 首と顔の両方を処理した.
• 心拍数測定の精度を評価するために20種類のrPPGアルゴリズムを適用しました.
• 信頼性を評価するために,許容範囲内の心拍数 (HRWT) メトリックを導入し,使用した.

主要な成果:

• 首のビデオと顔のビデオで心拍数測定の精度が同等であった (平均絶対誤差のBPMの差は1.79 ±4. 93%).
• ネックベースのrPPGはHRWTメトリックの改善を示し,顔のビデオを平均15%上回りました.
• 座った状態と仰向け状態の性能が低下した.

結論:

• ネックベースのrPPGは,リモート心拍数モニタリングの有望でプライバシーを守る代替手段です.
• 首ベースのrPPGは,顔ベースの方法と比較可能な精度を達成し,信頼性が向上します.
• 更に研究が進められれば,頸部をベースにしたrPPGの適用における被験者の姿勢の最適化も検討できる.