スマートフォンカメラで心拍数を常時監視する研究システムを発表

Google Researchは、日常的なスマートフォン利用中に、前面カメラで撮影した顔の動画から心拍数（HR）と安静時心拍数（RHR）を非侵襲的に測定する研究システム「PHRM」を発表しました。

心拍数は、活動レベルやストレス、病気など生理的状態を示す重要な指標であり、RHRは心血管の健康と長期的な健康リスクの主要なバイオマーカーです。

従来のウェアラブルデバイスによる健康追跡は進展していますが、特に低資源環境や心血管疾患のリスクが高い層への普及には課題があります。

本研究は、世界中に普及しているスマートフォンというプラットフォームを活用することで、健康追跡へのアクセスを拡大することを目指しています。

PHRMシステムは、ユーザーが顔認証を解除した直後の数秒間に前面カメラでユーザーの顔を撮影し、その動画に対して深層学習を適用することで心拍数を推定します。

この推定精度は、心電図（ECG）を基準とした真値と比較して平均絶対パーセンテージ誤差（MAPE）が10%未満であり、あらゆる肌の色を持つ人々に対して業界の精度基準を満たしています。

さらに、システムは一日を通じた心拍数測定を統合し、ウェアラブルトラッカーと同等の精度を持つ日々のRHR推定値を提供します。

このRHR推定値の平均絶対誤差（MAE）は、ウェアラブルトラッカーと比較して5拍/分未満です。

この研究成果として、Googleは研究目的で利用可能な、最も大規模で多様なスマートフォン動画データセットを公開するとともに、事前学習済みの「PHRM-mini」モデルもリリースしました。

資格を持つ研究者は、このリソースへのアクセスを申請することができます。

PHRMは、パルスオキシメトリー（PPG）を利用して、光の変動を感知することで心拍数を測定する技術を応用しています。