Oura Ring's AI helpt NBA-spelers COVID-19 dagen vroeger detecteren

COVID-19 blijft een headliner-ontheffende zorg, en de professionele-sportsector is een van de meest zichtbare slachtoffers. Toen de NBA en WNBA in juli spel hervatten onder isolatie-protocollen, booden teams atleten de optie om de Oura Ring te dragen om continu hun gezondheid te monitoren.

Volgens Oura kunnen de ring's AI-algoritmen de waarschijnlijkheid van COVID-19-symptomen tot drie dagen vóór hun verschijnen vlaggen, met een 90% nauwkeurigheidsgraad.

De ring's analytics-platform, gebouwd in partnerschap met het Rockefeller Neuroscience Institute aan West Virginia University, benut machine-learning-modellen die raw fysiologische data van de device's ingesloten sensoren opnemen. Deze modellen voorspellen wanneer een speler's lichaam kan beginnen te reageren op een infectie.

Kern data-stromen omvatten bloed-puls-volume-metrieken – gebruikt om hartslag, hartslagvariabiliteit, en ademhalingsfrequentie te berekenen – naast temperatuur, hand-beweging, en precieze timestamps. Alle data worden gesynchroniseerd naar een companion-smartphone-app, die de informatie dan doorstuurt naar de cloud-gebaseerde AI-engine voor realtime-analyse.

Naast een temperatuurprobe en accelerometer, huisvest de Oura Ring een photoplethysmography (PPG) sensor, een technologie lang geëmponeerd in medische apparaten en pols-gedragen wearables. Afhankelijk van plaatsing, kan een PPG-unit een of meer rood/infrarood LED's, groene LED's, of een combinatie daarvan gebruiken, samen met een fotodetector die gereflecteerd of getransmitteerd licht meet om fysiologische parameters af te leiden zoals hartslag en bloedvolume.

Infrarood (IR) LED's penetreren diepere weefsellagen – bereikend spieren – en leveren dus rijker hemodynamische signalen. Echter, ze zijn kwetsbaarder voor bewegingsartefacten en temperatuurvariaties. Groene LED's, in contras, zijn minder geaffecteerd door beweging maar bieden minder diepe weefsel-sampling. Door een accelerometer te incorporeren om bewegingsrichting vast te leggen, mitigeren de Oura-ontwerpers bewegingsruis en stellen ze het gebruik van IR-LED's in real-world settings in staat.

Zoals geïllustreerd hieronder, emiteert een PPG-sensor licht dat gereflecteerd of getransmitteerd wordt door weefsel, met het resulterende signaal gevangen door een fotodioden.

Typische PPG-units combineren LED-emitters, optische detectors, en signaal-verwerkingselectronica. Pulse-gemoduleerd licht en synchrone detectie reduceren stroomverbruik en verwerpen omgevingslicht-interferentie.

Bijvoorbeeld, Analog Devices' ADPD144RI-module heeft twee 660nm rode LED's en twee 880nm IR-LED's, gepaard met een vier-segment fotodetector geoptimaliseerd voor deze golflengtes. De device's analog-front-end voert transimpedance-versterking, omgevingslicht-rejectie, en programmeerbare gain uit voordat het het signaal naar digitale vorm converteert via ADC's en de resultaten accumeert voor downstream-verwerking.

De ADPD144RI is ge-engineerd om te opereren van -40°C tot +85°C, met een LED-junctietemperatuurtolerantie van 105°C en een ESD-rating van 3000kV – wat het geschikt maakt voor rigoureuze indoor medische deployments.

PPG-technologie dateert terug tot de jaren '30 en stuurt nu een groeiende array van medische en consumer-wearables. Medgadget rapporteerde in april 2020 dat de wereldwijde medische-wearable-markt gewaardeerd was op bijna $13Mrd in 2019 en geprojecteerd wordt om te stijgen naar bijna $38Mrd in 2025.

Terwijl de Oura Ring een veelbelovende stap voorwaarts vertegenwoordigt, worden de voorspellende capaciteiten nog steeds gevalideerd. Kernbeperkingen omvatten het beperkte aantal onafhankelijke studies op wearable COVID-19-detectie, gevoeligheid voor bewegings-geïnduceerde meetfouten, en de mismatch tussen symptom-onset en piek-transmissibiliteit. De FDA heeft nog geen wearable-device goedgekeurd voor COVID-19-detectie.

> Dit artikel was oorspronkelijk gepubliceerd op onze zustersite, EDN.