手機就能預警心房顫動!陽明交大開發非接觸式心律偵測技術
心房顫動時不規律的心臟跳動,導致血液在心臟內容易凝滯而形成血栓;當血栓隨著動脈流至全身,便可能造成動脈栓塞;當栓塞發生於大腦時,將引起腦中風。
跟一般腦中風相比,合併心房顫動的腦中風比較嚴重,1 個月的死亡率高出 3 倍,同時中風後的身心障礙程度也比較嚴重。因此,心房顫動患者需要積極的接受預防腦中風的治療。
過去,心房顫動的偵測多仰賴心電圖等接觸式設備,長時間配戴易造成不適,又有使用門檻,難以推廣至日常生活。而隨著科技進步,現在用手機就能偵測心房顫動。
陽明交大電控工程研究所教授吳炳飛團隊開發出只要使用手機或筆電相機鏡頭就可監控心律變化,這種非接觸式量測心房顫動(Atrial Fibrillation, AF)的方法,以輕量化、高穩定的方式協助民眾在日常生活中照護心臟健康。
研究團隊運用遠距光體積變化描記圖(remote photoplethysmography, rPPG)技術,透過手機或筆電的相機就可擷取臉部微血管的色彩變化,進而推估心跳訊號。
吳炳飛提到,團隊更提出一套新穎的訊號處理演算法,有效降低因頭部晃動與光線變化帶來的干擾,大幅提升訊號品質與準確度。不同於以往仰賴運算資源的深度學習模型,系統採用輕量級 AI 模型設計,大幅降低參數量與處理延遲。
吳炳飛指出,為驗證技術的可靠性,研究團隊與恩主公醫院神經內科科主任孫瑜合作,自行建立一套涵蓋心房顫動、正常心律與心房顫動及多種心律不整的影像資料庫,邀請超過 450 位受試者參與實驗。
測試場景刻意保留日常環境中常見的晃動與光影變化,即便在高干擾場景下,系統仍維持高準確率。此技術除了發表在 IEEE 頂級數位健康期刊並獲選為特色論文,同時也獲得 2024 年崇越論文大賞,「人工智慧類」特優論文。
這項研究成果更具備實際落地潛力,系統已成功部署於部分市售筆電與手機中,今年(2025)更在全球最重要的科技展:美國消費性電子展(CES)中,在智慧鏡子裡(FaceHeart CaridoMirror)榮獲數位健康領域的 CES 創新獎。
吳炳飛提到,本技術可在沒有網路連線的狀況下完成即時分析,為個人化健康監測與遠距醫療應用提供新契機。未來有望廣泛應用於高風險族群的居家監測、社區篩檢及臨床輔助診斷,為提早預防與介入治療爭取更多時間。
諮詢專家:陽明交大電控工程研究所教授 吳炳飛
文 / 黃慧玫、圖 / 楊紹楚
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