从心率测量到临床应用的远程光电容积脉搏图技术发展路线图

《npj Digital Medicine》：Roadmap of remote photoplethysmography from heart rate measurement toward clinical translation

　　

摘要

远程光电容积描记法（rPPG）能够通过面部视频实现非接触式的心率（HR）和波形测量，在应对运动、光照变化、图像压缩以及帧率波动等问题时，相比传统接触式方法具有优势。本研究综述整合了系统评价、技术总结以及基于临床实践的测试结果，旨在推动rPPG技术的发展与应用。我们详细介绍了测量流程，并总结了八个关键领域的进展：数据集、设备因素、数据稀缺性、皮肤/目标区域的检测方法、模型驱动与数据驱动的算法、数据处理方法以及评估指标。为提高系统的鲁棒性，提出了一系列策略，包括有针对性的数据集扩充、数据增强技术、优化的目标区域识别策略、运动与光照条件下的数据标准化方法以及硬件配置优化。通过在常规临床环境中使用实际收集的数据与参考监测仪进行对比测试，证明了该技术的有效性；测试结果在多个评估指标（相关性、一致性、绝对误差以及Bland-Altman偏差/离散度）上均显示出较高的一致性。最后，我们针对实际应用和临床场景提出了关于测量准确性、效率及部署方面的建议，为研究人员和临床医生提供了全面的参考资源，同时也为rPPG技术的实际应用指明了实用路径。