IEEE ISCAS 2024

RingConn 參展 IEEE ISCAS 2024,展示其在血壓監測與睡眠呼吸中止方面的最新研究成果

RingConn exhibited at IEEE ISCAS 2024 and demonstrated its latest research results in blood pressure monitoring and sleep apnea

近期,2024 IEEE 電路與系統國際研討會(IEEE ISCAS)於新加坡盛大舉行。ISCAS 是 IEEE 的旗艦會議,也是全球電路與系統領域的頂尖論壇。每年匯聚來自世界各地的頂尖學者與研究人員,共同討論並分享最新技術進展,推動電路與系統創新的永續發展。

ISCAS 2024 的主題為「用於永續發展的電路與系統」,涵蓋人工智慧與深度學習、生醫電路與系統、大數據處理、數位積體電路與系統,以及物聯網等廣泛議題。

RingConn 參展 IEEE ISCAS 2024,展示其在血壓監測與睡眠呼吸中止症方面的最新研究成果

Ninenovo Technology 的突破性研究

Ninenovo Technology 與深圳大學合作,發表了兩篇論文:「基於 Transformer 的睡眠呼吸中止症偵測深度學習模型及其在 RingConn 智慧戒指上的應用」以及「基於頻域特徵的 PPG 訊號血壓估測分群演算法」。這兩篇論文獲會議接受,展現了公司透過創新的 RingConn 智慧戒指,在智慧健康監測領域取得的最新技術成果。

新加坡 IEEE ISCAS

第一篇論文「基於 Transformer 的睡眠呼吸中止症偵測深度學習模型及其在 RingConn 智慧戒指上的應用」探討如何利用 RingConn 智慧戒指偵測阻塞性睡眠呼吸中止低通氣症候群(OSAHS)。OSAHS 是一種常見的睡眠障礙,特徵包括嚴重打鼾、睡眠期間反覆呼吸暫停、日間過度嗜睡、晨起頭痛及記憶力減退。嚴重病例還可能導致夜間窒息與心血管問題。

傳統的 OSAHS 偵測需要在醫院使用笨重的多項睡眠生理檢查(PSG)設備進行整夜檢查。本論文提出一種基於 Transformer 的深度學習模型,利用 RingConn 智慧戒指的多模態生理訊號來偵測 OSAHS。

該模型在公開資料集上取得優異的偵測結果,F1 分數達 76.6。研究也評估了使用 RingConn 智慧戒指的訊號組合偵測血氧去飽和事件(DESAT)的效能。值得注意的是,目前尚無研究驗證以智慧戒指為基礎的 OSAHS 監測。因此,本研究使用從 RingConn 智慧戒指收集的資料進行驗證,並完成 PSG-AHI 估測。

結果顯示,RingConn 智慧戒指計算出的 AHI 與 PSG-AHI 之間具有高度相關性(ρ=0.96),證明 RingConn 智慧戒指在醫療健康監測方面具備高準確度與便利性。

健康追蹤模型架構圖,包含序列分解與線性網路等元件。

第二篇論文「基於頻域特徵的 PPG 訊號血壓估測分群演算法」提出一種利用光體積變化描記(PPG)頻域特徵的分群演算法。許多研究致力於透過 PPG 波形估測血壓。然而,PPG 脈搏大約每秒產生一次,且連續脈搏的特徵相似。因此,需要一種自動化、智慧化的方法來對重複訊號進行分群。對於差異顯著的 PPG 訊號,則需要使用非監督式方法,將 PPG 脈搏分類至各自的群組。

健康追蹤中重疊 PPG 脈搏的資料視覺化,展示樣本點。

所提出的分群演算法利用 PPG 頻域特徵,將 PPG 脈搏分類至特定群組。研究使用快速傅立葉轉換處理 PPG 脈搏,擷取前四個頻率成分的頻率、振幅、相位、實部與虛部。在所提出的 K-Means 演算法中,研究團隊開發了一種新型距離函數,用於評估兩個脈搏之間的差異。此外,研究也提出群中心合併架構,以解決 K 值選擇問題。實驗使用 MIMIC-II 資料集,將脈搏分群並合併為 17 個群組。

結果顯示,所提出的分群方法成功辨識出不同的 PPG 脈搏群組,而這些群組分別對應於不同的血壓範圍。此發現支持 PPG 脈搏形狀與血壓具有相關性的觀點,提升了以脈搏波分析為基礎之血壓估測的準確度與可解釋性。目前,這項技術已應用於 RingConn 智慧戒指的血壓監測研究。

健康追蹤中的收縮壓(SBP)密度分群視覺化,展示不同群組間的血壓分布。

RingConn 智慧戒指與健康管理

這些研究成果不僅凸顯 RingConn 智慧戒指在健康管理方面的創新與技術實力,也進一步強化了 Ninenovo Technology「為人類健康提供獨具價值的產品與服務」的使命,充分體現我們對創新研究的承諾與支持。

我們的團隊將持續突破智慧穿戴科技的界限,以技術創新改善人類健康。我們相信,持續的技術突破將為使用者帶來更精準、便利且專業的健康管理體驗,共同邁向更健康的未來。

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