UNIVERZA V MARIBORU

FAKULTETA ZA ELEKTROTEHNIKO,

RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKO

Sandi Horvat

SPREMLJANJE MOTENJ SRČNEGA RITMA Z

BIOMETRIČNIMI SENZORJI V OBLAČILIH

Diplomsko delo

Maribor, september 2019

UNIVERZA V MARIBORU

FAKULTETA ZA ELEKTROTEHNIKO,

RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKO

Sandi Horvat

SPREMLJANJE MOTENJ SRČNEGA RITMA Z

BIOMETRIČNIMI SENZORJI V OBLAČILIH

Diplomsko delo

Maribor, september 2019

i

SPREMLJANJE MOTENJ SRČNEGA RITMA Z

BIOMETRIČNIMI SENZORJI V OBLAČILIH

Diplomsko delo

Študent: Sandi Horvat

Študijski program: Univerzitetni študijski program

Informatika in tehnologije komuniciranja

Smer: Informacijski sistemi

Mentor FERI: doc. dr. Domen Verber, univ. dipl. inž. rač. in inf.

Somentor: doc. dr. Husam Franjo Naji, dr. med., spec. Internist

Lektorica: dipl. slov. in soc. Martina Slankovič

ii

ZAHVALA

Zahvala mentorju doc. dr.

Domnu Verberju za mentorstvo

in pomoč, prav tako zahvala

somentorju doc. dr. Husamu

Franju Najiju za strokovno

pomoč, razlago in svetovanje.

Hvala družini, ki mi je omogočila

študij in me podpirala na tej poti.

Posebna zahvala Sergeji za vse

vzpodbude, potrpežljivost in

inspiracijo.

iii

SPREMLJANJE MOTENJ SRČNEGA RITMA Z

BIOMETRIČNIMI SENZORJI V OBLAČILIH

Ključne besede: motnje srčnega ritma, aritmija, biometrični senzorji, srčni utrip, pametna

ura

UDK: 004.8:57.087.1:616.12-008.318 (043.2)

Povzetek

Pametne ure so vsakodnevni pripomoček, ki je vedno bolj razširjen. Prav tako vidimo porast

motenj srčnega ritma tudi pri mladih. V zaključnem delu smo najprej opredelili, kako srce

deluje, kako je sestavljeno in opisali motnje srca in jih razdelili. Primerjali smo obstoječe

aplikacije, ki merijo srčni utrip s pomočjo senzorja na pametni uri in povzeli, če so zbrani

podatki zadosti natančni in pregledni za prepoznanje in spremljanje motenj srčnega ritma.

Večina aplikacij ne prikazuje podatkov zadosti natančno, zato zanesljivo spremljanje motenj

ni mogoče. Pametna ura lahko služi kot orodje za spremljanje srčnega ritma. Če pa s

pomočjo ure zaznamo nepravilnosti, je vseeno potreben obisk specialista.

iv

MONITORING HEART RGYTHM DISORDERS WITH

BIOMETRIC SENSROS IN CLOTHING

Key words: heart rhythm disorders, arrhythmia, biometric sensors, heartbeat, smart watch

UDK: 004.8:57.087.1:616.12-008.318 (043.2)

Abstract:

Smartwatches are an ever-widening gadget. We also see an increase in heart rhythm

disorders, even in young people. We first defined how the heart works, how it is composed,

and described heart disorders and divided them accordingly. We compared existing

applications that measure heart rate using a smartwatch sensor and summarized if the data

collected is sufficiently accurate and transparent to identify and monitor heart rate

disorders. Most applications do not accurately display data, so reliable monitoring of

interference is not possible. A smartwatch can serve as a tool to monitor your heart rate.

However, if we detect irregularities with the help of a watch, a specialist visit is necessary.

v

KAZALO

1 UVOD .......................................................................................................................................... 1

2 MOTNJE SRČNEGA RITMA .......................................................................................................... 2

2.1 Sestava in delovanje srca ................................................................................................... 2

2.2 Motnje srčnega ritma ......................................................................................................... 3

2.3 Vzroki za nastanek motenj srčnega ritma .......................................................................... 4

2.4 Vrste motenj srčnega ritma ................................................................................................ 4

2.5 Srčni impulzi ....................................................................................................................... 5

3 SENZORJI ZA MERJENJE SRČNEGA UTRIPA ................................................................................. 7

3.1 Vrste senzorjev za merjenje srčnega utripa za prenosljive naprave .................................. 7

3.2 Pametna ura TicWatch E .................................................................................................... 9

4 PREGLED OBSTOJEČIH REŠITEV ................................................................................................ 12

4.1 Predlogi za izboljšave ....................................................................................................... 14

5 ANALIZA PODATKOV ................................................................................................................ 15

5.1 Predstavitev merjenj obstoječih rešitev ........................................................................... 15

5.1.1 Heart Rate Plus ......................................................................................................... 15

5.1.2 Heart trace 2 ............................................................................................................. 17

5.1.3 Cardiogram ............................................................................................................... 19

5.1.4 Nami ......................................................................................................................... 22

5.2 Analiza podatkov .............................................................................................................. 24

6 ZAKLJUČEK ................................................................................................................................ 27

7 VIRI IN LITERATURA .................................................................................................................. 29

vi

KAZALO SLIK

Slika 1 Sestava srca ............................................................................................................................. 3

Slika 2 Deli izpisa elektrokardiograma ............................................................................................... 6

Slika 3 Izgled pametne ure TicWatch E ............................................................................................ 10

Slika 4 Lokacija senzorja za merjenje srčnega utripa ....................................................................... 10

Slika 5 Posnetek zaslona ure merjenja na aplikaciji Heart Rate Plus ............................................... 15

Slika 6 Posnetek zaslona telefona aplikacije Heart Rate Plus .......................................................... 16

Slika 7 Posnetek zaslona ure aplikacije Heart Trace 2...................................................................... 17

Slika 8 Posnetek zaslona telefona aplikacije Heart Trace 2 ............................................................. 18

Slika 9 Posnetek zaslona ure aplikacije Cardiogram ........................................................................ 19

Slika 10 Posnetek zaslona telefona aplikacije Cardiogram .............................................................. 20

Slika 11 Podrobnejši pregled podatkov aplikacije Cardiogram ........................................................ 21

Slika 12 Posnetek zaslona ure aplikacije Nami med merjenjem ...................................................... 22

Slika 13 Posnetek zaslona po merjenju aplikacije Nami .................................................................. 22

Slika 14 Posnetek zaslona telefona aplikacije Nami ......................................................................... 23

Slika 15 Visok skok srčnega ritma ..................................................................................................... 24

Slika 16 Nihanje srčnega impulza ..................................................................................................... 25

vii

Seznam uporabljenih kratic

DV – desni ventrikel

DA – desni atrij

LV – levi ventrikel

LA – levi atrij

SA vozel – sinusni vozel

AV vozel – atrioventrikularni vozel

CO2 – ogljikov dioksid

EKG – elektrokardiogram

API – application programming interface

RMSSD – root mean square of successive differences

GB – Giga Byte

RAM – Random-accesss memmory

dpi – Dots per inch

GPS – Global positioning sistem

1

1 UVOD

V današnjem svetu je število ljudi z motnjami srčnega ritma iz dneva v dan večje. Velik

problem predstavlja nezavednost določenih motenj, katere se lahko čez nekaj časa izkažejo

usodne. Hkrati pa v 21. stoletju z naborom tolikih naprav in senzorjev ne uporabljamo

tehnologije, ki bi jo lahko vsakodnevni uporabnik izkoristil za njegovo dobrobit in

preventivo bolezni.

Motnje srčnega ritma so vse bolj pogoste, velik problem predstavljajo starejšemu delu

populacije, pojavljajo pa se tudi že v mladostništvu in srednjih letih.

Aritmija ali motnja srčnega ritma je vsak srčni ritem, ki ni fiziološki ritem sinusnega vozla ali

sinusni ritem. Normalna frekvenca sinusnega ritma je arbitralno določena med 60 in 99

utripov/min. Tako frekvenco ima večina budnih oseb med počitkom v ležečem položaju. Pri

moških je ta frekvenca nekoliko nižja kot pri ženskah (Košnik, 2011, str. 186).

Namen diplomske naloge je bil raziskati, kako natančne meritve dobimo s pametno

napravo, relevantnost pridobljenih rezultatov v primerjavi s strokovnimi pripomočki za

merjenje srčnih impulzov in ali je zbiranje podatkov o srčnem utripu dovolj za spremljanje

motenj srčnega ritma.

Glavni cilj je pridobiti podatke iz senzorja pametne naprave in ugotoviti, ali se lahko

uporabijo za prepoznavanje in spremljanje motenj srčnega ritma.

V diplomski nalogi smo opredelili vrste motenj srčnega ritma, jih opisali ter našteli primere

teh motenj. Prikazali smo sestavo srca in potek električnih impulzov – srčni impulz oziroma

srčni ritem. Prav tako smo opredelili, kako je sestavljen sam srčni impulz in kako ga

predstavimo. Predstavljena je pametna naprava, s katero je potekalo delo diplomske

naloge. Prav tako smo omenili nekaj podobnih rešitev, izpostavili dobre in slabe lastnosti

ter podali nekaj morebitnih izboljšav.

V okviru izdelave diplomske naloge smo se omejili na eno napravo in nekaj obstoječih

rešitev. Pri tem smo upoštevali naslednje kriterije: aplikacija mora imeti različico, ki deluje

na pametni uri in na pametnem telefonu, aplikacija je stabilna in meritve potekajo

nemoteno, aplikacije so namenjene android napravam (na pametni uri in na pametnem

telefonu). Omejili smo se le na motnje srčnega ritma, ki so lahko prepoznane zgolj z

merjenjem srčnega ritma.

Predpostavimo lahko nekoliko nižjo natančnost v primerjavi s strokovnimi pripomočki za

merjenje srčnih impulzov ter odstopanje od dejanske vrednosti. Prav tako lahko

predpostavimo, da vse obstoječe rešitve ne prikazujejo podatkov zadosti podrobno za

ugotovitev motenj srčnega ritma ali jih ne beležijo z zadostno frekvenco/natančnostjo.

2

2 MOTNJE SRČNEGA RITMA

Za razumevanje motenj srčnega ritma je najprej potrebno razčistiti nekaj osnovnih pojmov.

Pomembno je izpostaviti samo sestavo srca, kako deluje in opredelitev motenj, ki se

pojavljajo v povezavi s srcem. Teoretični del z medicinsko vsebino je nastal s pomočjo

somentorja.

2.1 Sestava in delovanje srca

Človeško srce je eden izmed najpomembnejših organov v človeku. Njegova osnovna

funkcija je poganjanje krvi po žilah za normalno delovanje telesa. Pri odraslem človeku

lahko velikost srca primerjamo s pestjo. V eni minuti se pri mirovanju skozi srce prečrpa

okoli 5 do 6 litrov krvi (Jerše, 1999).

Srce je v osnovi sestavljeno iz štirih osnovnih delov:

• desni preddvor (DA),

• desni prekat (DV),

• levi preddvor (LA),

• levi prekat (LV).

Pri delovanju srca ločimo dve fazi: fazo krčenja1 in fazo raztezanja2. V fazi krčenja se srčna

mišica krči in črpa kri iz DA v DV, nato v pljuča, kjer se kri napolni s kisikom in znebi CO2.

Trikuspidalna zaklopka med DA in DV preprečuje, da ne bi kri zatekala nazaj. Hkrati pritisk,

ki se ustvari ob odprtju zaklopke, povzroči pretok krvi v pluča skozi arterijo. Pljučna zaklopka

med DV in arterijo ima isto funkcijo kot trikuspidalna zaklopka. Kri, ki pride po pljučni arteriji

v LA, nadaljuje pot skozi mitralno zaklopko v LV. V LV se kri s pritiskom potisne v aorto preko

aortne zaklopke, skozi katero kri nadaljuje pot skozi celotno telo (Geobiologija, 2018).

1 sistola 2 diastola

3

Slika 1 Sestava srca

Vir: (Košnik, 2011)

2.2 Motnje srčnega ritma

Normalni srčni utrip pri odraslem človeku v ležečem budnem položaju je med 60 in 99

utripov/minuto. Ta normalni ritem imenujemo tudi sinusni ritem. Moški imajo to frekvenco

nekoliko nižjo od žensk. Vsak ritem, ki ni sinusni ritem, imenujemo aritmija ali motnja

srčnega ritma.

Pri motnjah srčnega ritma te razdelimo v dve glavni skupini:

• tahikardije,

• bradikardije.

Tahikardija je pospešen srčni ritem s frekvenco 100 utripov/minuto ali več. Tahikardne

motnje srčnega ritma imenujemo tudi tahiaritmije.

Bradikardija je srčni ritem, kjer je frekvenca 60 utripov/minuto ali manj. Bradikarne motnje

srčnega ritma imenujemo tudi bradiaritmije.

Motnje lahko še dodatno razdelimo kot ritmične ali neritmične za lažjo predstavitev in

uporabnost pri samem izvajanju dela. Ritmične motnje predstavljajo aritmije, ki se

pojavljajo v konstantnem ritmu. Neritmične aritmije so aritmije, ki se pojavljajo brez

točnega zaporedja srčnega utripa.

4

2.3 Vzroki za nastanek motenj srčnega ritma

Vzrokov za nastanek motenj srčnega ritma je veliko, najpogosteje se pojavljajo pri

starejšem delu populacije. Poznamo zunajsrčne in znotrajsrčne vzroke. Pri zunajsrčnih

vzrokih je na vrhu seznama ščitnica. Če deluje čezmerno, lahko sproži hitro utripanje srca

in druge motnje ritma (primer: migetanje preddvorov). Prav tako so lahko vzroki motnje v

delovanju obščitnice in nadledvične žleze. Močan vpliv ima tudi centralni živčni sitem.

Možganska kap, tromboza, embolija, zvišan tlak v lobanjski votlini zaradi tumorja,

operacijski posegi na možganih, vsi ti našteti dejavniki lahko vplivajo in povzročijo motnje

srčnega ritma. Tudi samoupravni živčni sistem3 vpliva na srce. Za ta živčni sistem je značilno,

da nimamo nobenega vpliva nad njim, razteza pa se po vseh organih. Delimo ga na dva dela:

simpatični in parasimpatični. Drug drugemu delujeta nasprotujoče. Na primer: simpatični

del vzbuja srce k hitrejšemu delovanju, parasimpatični ga upočasnjuje. Vendar ne moremo

tega enolično predpostaviti, lahko je tudi obratno. Spremembe vsebnosti elektrolitov4,

kalija, kalcija in magnezija lahko sprožijo motnje srčnega ritma ter spremenijo normalno

sliko EKG. Odstopanja morajo biti velika, ne gre za minimalna odstopanja. Spremembo

delovanja srca spremenijo tudi zdravila, ki jih jemljejo srčni bolniki. Antiritmiki včasih

motnjo sprožijo, namesto da bi jo odpravili (Jerše, 1999).

2.4 Vrste motenj srčnega ritma

Vrste motenj srčnih ritmov bodo zgolj opisne narave, predstavljene na kratko.

• Sinusna tahikardija – dolgotrajno hitro utripanje srca, pri katerem je posledica

vzdraženje sinusnega vozla. Utripanje se giblje od 100 do 160 utripov/minuto.

• Paroksizmalna supraventrikularna tahikardija5 – napadi preko 160 utripov/minuto

se pojavljajo v napadih z izvorom v preddvorih. Srce utripa enakomerno in ritmično.

Napadi se pogosteje pojavljajo pri mladi in srednji starostni skupini populacije.

• Atrijska fibrilacija – gre za nepravilno utripanje srca, ki ga izzovejo dražljaji v

preddvorih. Omenjenih dražljajev je od 400 do 600 na minuto, zato preddvori samo

migetajo, niso sposobni iztiskati krvi v prekate. Posledica je zastajanje krvi v

preddvorih, ki se sčasoma razširijo. Pojavlja se lahko tako v napadih kot trajna

(kronična) motnja ritma. Atrijska fibrilacija velja za eno najpogostejših motenj

srčnega ritma, pojavlja se v zrelih letih in starosti.

• Atrijska undulacija – pri tej motnji delovanje SV usahne, preddvori utripajo s

frekvenco 200 do 350 krat na minuto. Iz preddvorov v prekate ne pridejo vsa

vzburjenja. Prepušča se vsak drugi, tretji ali četrti dražljaj. Moč preddvorov je

oslabljena, celotna količina krvi se ne more iztisniti v prekate. Posledici sta zmanjšan

3 Vegetativni živčni sistem 4 Ionskih prevodnikov 5 Nadprekatno hitro utripanje v napadih

5

utrip in minutni volumen srca. Kadar motnja traja več časa, se mišica utrudi in

posledično srce začne popuščati.

• Ventrikularna tahikardija – iznenada se pojavi hitro utripanje v prekatih, srce utripa

s frekvenco od 160 do preko 200 utripov/minuto. V glavnem se uvršča med

nevarnejše motnje srčnega ritma. Ventrikularna tahikardija se lahko pojavi v

napadih, ki so kratki in prenehajo brez zdravljenja. Če motnja ritma traja dalj časa,

potrebuje bolnik zaradi življenjske ogroženosti nujno zdravljenje specialista.

• Ventrikularna fibrilacija – gre za najhujšo motnjo srčnega ritma. Praktično gledano

gre za zastoj srca, prekati prenehajo utripati, samo še migetajo, pravimo tudi, da je

bolnik klinično mrtev.

• Bolezen sinusnega vozla – do dolgotrajne okvare vodita slaba prekrvavitev in

degenerativne spremembe, pri katerih se v njem razrašča vezano tkivo. Značilnost

motnje je menjavanje hitrega in počasnega utripa.

• Sinusna bradikardija – bolezensko počasen utrip srca, pod 60 ali 50 utripov/minuto,

razmeroma redek. Vzrok je motnja pri nastajanju dražljajev v SV ali prevajanju

vzburjenja po poti od preddvorov do prekatov. Te motnje ne smemo mešati s

pešanjem srca.

2.5 Srčni impulzi

Električna aktivnost se prične v SV. Nato potuje skozi oba atrija in proti AV vozlu. Ta deluje

kot »varovalka« pri prevajanju impulza. Preko AV vozla se impulz prenese po vlaknih preko

DV in LV v določenem zaporedju. LV in DV se nikoli ne sprožita istočasno.

Za natančno merjenje električnih impulzov se izvede preiskava imenovana

elektrokardiografija. EKG je izpis kardiografa, to je naprava, ki meri srčne impulze.

Depolarizacija srca je pojav, pri katerem se srce skrči, ko je v vzburjenem stanju.

Repolarizacija je pojav, ko se srce sprosti (ponovna vzpostavitev mirovnega stanja).

Celotni potek električne aktivnosti srca je viden na EKG-ju. Na telo se namesti 9 elektrod.

Z zobcem P je nakazana depolarizacija atrijev, kompleks QRS pa kaže na depolarizacijo

ventriklov. Val T ponazarja repolarizacijo atrijev. Pri P valu se sproži SA vozel. Pri intervalu

PR6 nastane kratek zamik AV vozla, kjer se ventrikla napolnita. Pri kompleksu QRS nastaja

glavno krčenje srca in črpanje krvi.

6 Interval merjen od začetka zobca P do začetka kompleksa QRS

6

Slika 2 Deli izpisa elektrokardiograma

Vir: (Košnik, 2011)

7

3 SENZORJI ZA MERJENJE SRČNEGA UTRIPA

V 21. stoletju je tehnološki napredek omogočil lažjo dostopnost tehnologije vsakomur,

posodobile so se merilne naprave in tako natančnost le teh. Prav tako nam ta napredek

pomaga, da lahko vedno več tehnologije uporabljamo s pomočjo vsakdanjih predmetov.

Večino pametnih ur ima že vgrajen merilnik za merjenje srčnega utripa. Natančnost le teh

ne moremo enolično določiti, saj ima vsaka pametna ura drugačen senzor, kar privede do

različnih rezultatov.

Robert Wang (2016) je v raziskavi uporabil 4 naprave7: Fitbit Charge HR (Fitbit), Apple

Watch (Apple), Mio Alpha (Mio Global), in Basis Peak (Basis). V raziskavo je bilo vključenih

50 zdravih odraslih. Povprečna starost je znašala 37 let. Sodelujočim so izmerili srčni utrip

v mirovanju in na različnih hitrostih na tekalni stezi. Rezultati raziskave so pokazali, da

nobena od zapestnic ni dosegla natančnosti merilnika na prsnem košu. V glavnem so

merilniki dosegali največjo natančnost v mirovanju, ob aktivnosti pa se je natančnost

zmanjšala. Indeks telesne teže, starost in spol niso imeli vpliva na natančnost merilnih

naprav (Wang, 2016).

Medtem ko je v omenjeni raziskavi bila povprečna starost okoli 37 let, je Eric Ding (2017) v

zapisniku konference navedel raziskavo, ki je potekala med letom 2013 in 2016. Povprečna

starost je bila 68 (±10) let. V tej raziskavi je sodelovali 98 udeležencev. Vsi udeleženci so

imeli kardiovaskularne motnje. Pacienti so uporabljali aplikacijo na pametnem telefonu ali

pa pametno zapestnico. Rezultati so pokazali, da je uporaba pametne zapestnice lažja od

uporabe pametnega telefona za omenjene namene. Prav tako se je 78 % udeležencev

strinjalo, da je te naprave (pametni telefon ali pametna zapestnica) lažje uporabljati od

prejšnjih merilnikov. 87 % je uporabo pametnih merilnikov označilo za »pomembne« ali

»zelo pomembne« za merjenje motenj srčnega ritma (Ding, 2017).

3.1 Vrste senzorjev za merjenje srčnega utripa za prenosljive naprave

Merjenje srčnega utripa je v današnjem času skoraj nepogrešljiva funkcija naprav, katerih

imamo pri sebi večino časa. V grobem delimo senzorje na dva dela:

• optični senzorji in

• prsni trakovi.

Optični senzorji so najpogostejši pri nosljivih napravah. Večina le teh zbira podatke o

srčnem utripu preko PPG8. To je proces, pri katerem se z uporabo svetlobe meri pretok krvi.

Naprave z optičnimi senzorji za merjenje imajo manjše LED luči na spodnji strani, katere

projecirajo zeleno svetlobo na kožo na zapestju. Različne valovne dolžine svetlobe iz teh

oddajnikov delujejo različno s krvjo, ki potuje skozi zapestje. Ko se svetloba lomi oziroma

7 Merilniki na zapestju 8 fotopletizmografije

8

odbija od tekoče krvi, drugi senzor sprejme to informacijo. Ti podatki so lahko nato

procesirani s pomočjo drugih informacij, ki so prepoznane preko pospreškometra, skupaj z

algoritmi. Tako se ustvarijo razumljiva branja srčnega utripa. Nekaj naprav ima senzorje na

drugih mestih kot na primer na sencah in znotraj ušesa. Vsi delujejo na podlagi PPG, vendar

ostajajo naprave, ki merijo srčni utrip na zapestju, na vodilnem mestu (Palladino, 2018).

Prsni trakovi so največkrat sestavljeni iz dolgih, pasovom podobnim, elastičnih trakov, ki se

tesno oprimejo prsnega koša, majhne elektrodne blazinice, katera je v stiku s kožo in

oddajnik. Ti merilniki delujejo na drugačen princip kot vsepovsod prisotni optični merilniki.

Ta proces zahteva uporabo elektrod, ki se nahajajo v blazinici, katera je v stiku s kožo. Ta

blazinica potrebuje blago ali znoj za sprejemanje električnega signala. Ob gibanju ali

telovadbi blazinica sprejme električni signal, katerega odda srčni utrip in to informacijo

potem pošlje oddajniku. Oddajnik je po navadi edini del, ki je snemljiv. Znotraj oddajnika

se nahaja mikroprocesor, ki snema in analizira srčni utrip iz električnih signalov, baterija in

čip, ki skrbi za povezavo preko Bluetootha. Z uporabo Bluetootha in povezanega

pametnega telefona lahko oddajnik neprestano pošilja podatke o srčnem utripu na pametni

telefon, kateri služi kot prejemnik. Pred uporabo pametnih telefonov kot edini prejemnik

podatkov o srčnem utripu, so za to služile fitnes zapestnice, ki so na prikazovalnikih kazale

podatke o srčnem utripu. V današnjem času imajo prsni trakovi možnost povezave z

drugimi prenosljivimi napravami ali s pametnim telefonom in povezljivo aplikacijo, ki snema

in shranjuje podatke o srčnem utripu (Palladino, 2018).

Glavno vprašanje pri izbiri senzorjev je natančnost. Prsni trakovi veljajo za bolj natančne iz

naslednjih razlogov:

• Postavljeni so bližje srcu, zaradi tega dobivajo tudi močnejše signale kot pa naprave,

ki merijo utrip na zapestju. Medicinsko merjenje srčnih signalov prav tako poteka

večinsko okoli predelov srca.

• Naslednji razlog je manjša možnost za napake uporabnika. Če je nastavljena prava

velikost pasu, ga ne moremo nositi ohlapno, ker se v nasprotnem primeru pas ne bi

obdržal na prsnem košu. Elektrode za merjenje srčnega utripa ležijo znotraj pasu,

eni imajo eno elektrodo na sredini, drugi pa dve, na vsaki strani prsnega koša po

eno, kar zagotavlja natančno merjenje ali pa do meritve sploh ne pride.

To seveda ne pomeni, da so optični senzorji v napravah okoli zapestja popolnoma

nezanesljivi. Zaradi lažje uporabe in prilagajanja lahko pride do več motenj. Uporabniki

lahko pri določenih aktivnostih premaknejo senzorje izven območja merljivosti ali

premikajo dele telesa zelo hitro, kar posledično pomeni nekvalitetne meritve. Za te naprave

je točno določena meja, kjer naj bi se nosile. Če zleze preveč gor ali dol, dobimo nenatančne

meritve. Če je naprava zadosti pritrjena na zapestje, gibanje ne predstavlja nemogoče ovire.

Vsekakor pa ne moremo preveč zategniti traku, saj onemogoča normalni pretok krvi, če pa

trak ne zategnemo zadosti, optični čitalci ne zajamejo zadosti in meritve niso optimalne

(Palladino, 2018).

9

3.2 Pametna ura TicWatch E

Za spremljanje srčnega ritma in razvijanje aplikacije smo uporabili pametno uro TicWatch

E od proizvajalca Mobvoi. Pametna ura deluje na osnovi tehnologije Google's Android Wear

2.0TM. Naprava je povezljiva tako z Android, kakor z IOS platformo. Ura je povezljiva preko

WiFi omrežja 802.11 b/g/n (preko telefona) in preko Bluetooth omrežja V4.1/BLE

(povezava s telefonom). Poganja jo MTK MT2601 1.2 Ghz Dual Core procesor. Ura ima 4 GB

internega spomina in 512 Mb RAM-a9. Napajanje poteka preko USB kabla, na uro se poveže

preko magnetnega zatiča. S standardom IP67 je naprava vodoodporna ter odporna proti

prahu. Velikost zaslona je 1,4 inčev10 z resolucijo 400 x 400 slikovnih pik, 287 dpi.

Ura je opremljena s številnimi senzorji:

• pospeškometrom11,

• senzorjem za merjenje srčnega utripa,

• magnetometrom,

• giroskopom12,

• senzorjem bližine13

• GPS.

Ob vsem tem naboru pa ura ne ponuja kamere, reže za razširitev spomina ali reže za SIM

kartico. Prav tako nima USB vhoda ali NFC čitalca (SmartWatch Specifications, 2018).

9 Bralno pisalni spomin 10 3,56cm 11 accelerometer 12 Gyro senzor 13 Proximity senzor

10

Slika 3 Izgled pametne ure TicWatch E

Vir: lasten (2018)

Slika 4 Lokacija senzorja za merjenje srčnega utripa

Vir: lasten (2018)

11

To napravo smo izbrali zaradi dobrih ocen, cenovne dostopnosti, nabor ponudbo senzorjev

in operacijskega sistema Android Wear (Lee, 2018).

Prav tako se nam zdi, da ostale specifikacije naprave naredijo uro primerno za vse vrste

aktivnosti in primerno za merjenje srčnega utripa in posledično prepoznavanje motenj

srčnega ritma.

12

4 PREGLED OBSTOJEČIH REŠITEV

Pametne ure so na tržišču že nekaj časa in razvoj gre vedno hitreje, vedno več ljudi jih

uporablja in vedno večji je nabor funkcionalnosti. Vseeno pa smo še daleč stran od

konkuriranja aplikacijam za pametne telefone, vsaj gledano po številu. Proporcionalno

glede na čas obstoja in število uporabnikov vseeno zasledimo malo aplikacij za pametne

ure. Seveda pa je velika prednost, da nam današnja tehnologija ponuja tako funkcionalnost

skoraj vedno in povsod, medtem ko smo pred nekaj leti morali meritve opravljati pri

zdravniku ali doma s stacionarnim merilnikom za srčni utrip. Vedno obstaja možnost

ročnega merjenja, vendar so odstopanja prevelika, nenatančna in nikjer nimamo

zabeleženih rezultatov.

Aplikacij za merjenje srčnega utripa ni veliko. Veliko pametnih ur uporablja svoje rešitve,

zato na Googlovi trgovini srečamo le nekaj aplikacij. Aplikacije lahko razdelimo na

samostoječe, torej da uporabljajo zgolj pametno uro, druge delujejo s pomočjo pametnega

telefona, na katerega se naloži povezljiva aplikacija, na kateri je možno spremljati dodatne

funkcionalnosti, razširjene opise in razširljive nastavitve. Nekatere aplikacije ponujajo zgolj

merjenje srčnega utripa, medtem ko druge ponujajo pester izbor dodatnih funkcionalnosti.

Na sami Google trgovini nismo zasledili aplikacije, ki bi bila razvita prav za prepoznavanje

motenj srčnega ritma, nekatere aplikacije imajo zgolj vgrajene določene zgornje in spodnje

meje nevarnosti.

Heart rate Plus – Pulse & Heart Rate

Heart Rate Plus je aplikacija, namenjena merjenju srčnega utripa. Ko aplikacijo zaženemo,

nas opozori na položaj ure, da bo meritev kar se da natančna. Potem nam v nekaj sekundah

izmeri utrip in nato lahko sami izberemo, v katerem stanju smo trenutno: počitek, težka

vadba, po vadbi ali pred vadbo. Aplikacija nam po merjenju že sama določi stanje, katero

naj bi bilo najbolj primerno za izmerjen rezultat. V aplikaciji je možen pregled vseh

dosedanjih meritev in stanj. Rezultati se po meritvi prenesejo na mobilno napravo, katera

je povezana s pametno uro, na kateri je bila opravljena meritev. Tam lahko vidimo pregled

meritev, torej izmerjen srčni utrip ter stanje. Pripišemo lahko še kakšno opombo ali stanje

naknadno spremenimo. Meritev lahko opravimo tudi na pametnem telefonu.

Nami – Heart Rate and Breath

Nami Heath Rate and Breath je aplikacija za pametno uro, katera ima povezljivo aplikacijo

za pametni telefon. Povezljiva je tudi z Google Fit. Merjenje srčnega utripa je možno tudi

preko mobilnega telefona s podobno tehnologijo kot je prisotna na pametni uri, to je PPG.

Ko začnemo merilno sejo preko pametne ure, nam aplikacija prikazuje sprotni srčni utrip,

sproti pa še RR intervale, to so intervali med enim in drugim R zobcem glede na kardiogram.

Ko sejo končamo (po privzetem načinu je seja nastavljena na 30 minut, lahko končamo

predčasno), se ti podatki prenesejo na aplikacijo telefona, ki je povezan s pametno uro.

Prikazano je število skupnih sej, povprečna porazdelitev srčnih utripov, povprečni srčni

utrip, skladnost in graf prikazovanja posameznih RR vrednosti. Izberemo lahko tudi

13

posamezne seje, kjer imamo grafično prikazane RR vrednosti, utripe na minuto, RMSSD,

porazdelitev posameznih vrednosti srčnega utripa, koherenco in frekvenco FFT14.

Aplikacija ima včasih težave s prikazovanjem izmerjenih sej. Prav tako se aplikacija zna

zapreti, če izberemo katero izmed prejšnjih sej.

Cardiogram for Android Wear

Aplikacija imenovana Cardiogram je že obstoječa rešitev, ki ima poleg funkcionalnosti

merjenje srčnega utripa, ki je za naše raziskovanje najpomembnejša, še ostale. Nekatere

izmed njih so števec korakov, spremljanje spanca, primerjava lastnih podatkov z ostalimi,

spremljanje navad. Aplikacija je zastonj, vendar lahko nadgradimo na plačljivo verzijo. Za

namen diplomske naloge smo se omejili na zastonjski del aplikacije. Ko zaženemo aplikacijo

na pametni ure, se prične merjenje. Čez nekaj sekund se pojavi izmerjen srčni utrip in čas,

koliko časa je preteklo od zadnjega merjenja. Vsi izmerjeni podatki so vidni na pametnem

telefonu, ki je povezan z uro, na kateri smo opravili meritve. Takoj na vrhu vidimo nazadnje

izmerjen srčni utrip in kdaj je bil ta srčni utrip izmerjen. Pod srčnim utripom vidimo grafični

prikaz vseh merjen srčnega utripa po dnevih. Graf lahko približamo za natančnejši pregled

utripa glede na čas. Pod grafom se nahaja prikaz izmerjenega utripa med mirovanjem,

najvišji izmerjen utrip, število korakov in trajanje spanca.

Heart Trace 2 (zgodnji dostop)

Heart Trace 2 je aplikacija, namenjena merjenju srčnega utripa med aktivnostjo ali

preprostega merjenja utripa. V aplikaciji nameščeni na uri lahko naprej izberemo način za

merjenje: navadno merjenje ali športno merjenje. Za namen našega zaključnega dela smo

se omejili na standardno merjenje, saj se srčni utrip med vadbo samodejno povečuje in je

prepoznavanje motenj veliko težje. Ko izberemo način merjenja, se prične meritev. Po

končani meritvi se prikaže izmerjena vrednost utripa. Nadaljnje meritve lahko sprožimo

preko ure ali mobilne naprave. Izmerjena vrednost se prenese na mobilno napravo. Tam

imamo prikaz najmanjše dnevne izmerjene vrednosti, največjo izmerjeno vrednost ter

povprečje izmerjenega utripa. Pod temi vrednostmi se nahaja grafični prikaz izmerjenih

dnevnih vrednosti. Premaknemo se lahko na naslednji zavihek, kjer imamo podrobnejši

prikaz vrednosti, saj lahko izberemo prikaz glede na dan, uro ali minute. Za boljšo

preglednost in namen diplomske naloge je najbolj primerna izbira pogled na minute.

Aplikacija je v beta različici in je skrajno nestabilna. Veliko poskusov je potrebnih, da se

aplikacija odpre. Če hočemo iz začetnega zaslona preklopiti na zavihek z vrednostmi, se

nazaj več ne moremo vrniti, saj se aplikacija zapre.

14 Fast Fourier transform

14

4.1 Predlogi za izboljšave

V prvi meri bi bilo treba izboljšati stabilnost aplikacij. Aplikacije, ki imajo boljši pregled

podatkov, so bolj nestabilne, kar otežuje merjenje in samo spremljanje podatkov. Aplikacije

v nekaterih primerih ne pokažejo prejšnjih merjenj. Če ne moremo dostopati do izmerjenih

vrednosti, je aplikacija nekoristna in neuporabna. Enako velja za primer, ko se aplikacija ne

odziva že na začetku in sploh ne moremo dostopati do izmerjenih podatkov, novih in

starejših. Prav tako nima nobena izmed aplikacij (v zastonjskih verzijah) implementirane

funkcionalnosti motenj srčnega ritma. Aplikacije te na mogoče motnje ne opozorijo in v

življenjsko nevarnih situacijah ne odreagirajo kot na primer poslano SMS sporočilo vnaprej

določenemu kontaktu. Prav tako imajo vse aplikacije razen ene prevelik premor med

prikazovanjem vrednosti, saj se v tem premoru lahko zgodijo anomalije srčnega utripa, ki

bi lahko pokazale na morebitno nepravilno delovanje srca. Smiselno bi bilo implementirati

oblačno povezavo, katera bi samodejno shranjevala izmerjene vrednosti v oblak, do

katerega bi lahko dostopal izbrani zdravnik. Tako bi se lahko preverjalo, ali si pacient redno

meri srčni utrip in ali prihaja do kakšnih nepravilnosti in je potreben EKG pregled pri

specialistu.

15

5 ANALIZA PODATKOV

Prvotni namen diplomske naloge je bil razviti aplikacijo, ki bi merila srčni utrip uporabnika

in bi iz razbranih podatkov ugotovili, ali je verodostojno, zadosti natančno in zadostno za

prepoznavanje motenj srčnega ritma. Aplikacije ni bilo mogoče razviti, zlasti zaradi težav,

ki so se pojavile pri povezavi na Mobvoi strežnik. Brez te povezave ura ne more komunicirati

s pametnim telefonom, saj je pogoj vzpostavitev API povezave. Ponudnik ure že več kot 5

let ni posodobil dokumentacije, prav tako pa tudi Demo projekta, preko katerega bi se naj

zgledovali pri izgradnji naše aplikacije. Zaradi teh razlogov smo izbrali nekaj obstoječih

aplikacij, katerih zbrane podatke bomo predstavili v naslednjem poglavju. Ob predstavitvi

aplikacij in njihovih podatkov bomo podali mnenje, zakaj nekatere izmed njih niso najbolj

primerne. Konkretno se bomo osredotočili na izbrano aplikacijo, saj je najbolj pregledna,

natančna in nam poda največ podatkov potrebnih za prepoznavo motenj srčnega ritma, kar

nas tudi v osnovi zanima.

5.1 Predstavitev merjenj obstoječih rešitev

Začeli bomo z obstoječimi rešitvami, katere so se izkazale za manj primerne pri raziskavi

našega vprašanja. Pri ocenjevanju obstoječe rešitve smo upoštevali naslednje kriterije:

prikaz zmerjenih vrednosti, zapisovanje le teh in način prikaza prejšnjih merjenj, če so le ta

bila zabeležena, stabilnost aplikacije, preglednost in sama uporabniška izkušnja. Posnetki

zaslona so bili narejeni na aplikaciji, ki je nameščena na pametni telefon, prav tako pa v

aplikaciji, ki se je izvajala na pametni uri.

5.1.1 Heart Rate Plus

Prva aplikacija Heart Rate Plus je najmanj primerna za prepoznavanje motenj srčnega ritma

zaradi pomanjkanja informacij. Aplikacija nekaj sekund meri srčni ritem in ga potem izpiše

na zaslon. Po merjenju lahko izberemo stanje, v katerem smo bili med merjenjem (slika 4).

Nato se premaknemo za začetni zaslon, kjer lahko ponovimo merjenje.

Slika 5 Posnetek zaslona ure merjenja na aplikaciji Heart Rate Plus

16

Na mobilni aplikaciji lahko vidimo uro, datum, srčni utrip in stanje, v katerem smo merili

srčni utrip. Prav tako lahko vidimo prikaz povprečne vrednosti izmerjenih srčnih utripov

zadnjih 7 merjenj in graf vrednosti zaporednih merjenj (slika 5).

Aplikacija potrebuje približno 20 sekund za prikaz ene vrednosti in za tem moramo počakati

vsaj 20 sekund za naslednjo merjenje. To je prevelika časovna razlika za ugotavljanje motenj

srčnega ritma. Sklepamo lahko le, če gre za tahikardijo oziroma bradikardijo, ne moramo

pa točno opredeliti specifično motnjo, saj je frekvenca prikazovanja podatkov prenizka.

Slika 6 Posnetek zaslona telefona aplikacije Heart Rate Plus

17

5.1.2 Heart trace 2

Heart Trace 2 je aplikacija, ki ima izboljšan pregled merjenj srčnega ritma, vendar je

trenutno v Beta različici, kar pomeni, da morda vse funkcije ne delujejo kot bi morale in da

se aplikacija lahko zruši, kar tudi se. Aplikacija se včasih ni odzivala in je nismo mogli odpreti

na mobilni napravi. Aplikacija nameščena na pametno uro ni imela težav s samo

stabilnostjo in merjenjem srčnega ritma. Merjenje srčnega ritma lahko začnemo preko

pametne ure ali mobilne naprave, ki je povezana na uro. Merjenje traja nekoliko manj kot

na prej omenjeni aplikaciji Heart Rate Plus. Po končani meritvi se izmerjena vrednost

pokaže na zaslonu pameten naprave (slika 6).

Slika 7 Posnetek zaslona ure aplikacije Heart Trace 2

Na mobilni napravi imamo grafični pregled vrednosti. Na drugem zavihku pa imamo pregled

podrobnejših informacij o izmerjenih vrednostih. Lahko izberemo pogled glede na dneve,

ure ali minute (slika 7). Glede na naše raziskovanje nas zanima predvsem pregled podatkov

prikazan glede na minute.

Pri tej aplikaciji imamo nekoliko natančnejši pregled merjenj, saj je tudi frekvenca merjenja

nekoliko hitrejša. Vendar je meritev vsakih 10 sekund vseeno premalo, da bi lahko

prepoznali večino motenj srčnih ritmov, kateri so lahko razvidni iz merjenja zgolj srčnega

ritma in na tem časovnem intervalu še vedno dobimo le eno vrednost. Poleg tega je

aplikacija precej nestabilna in posledično nezanesljiva.

18

Slika 8 Posnetek zaslona telefona aplikacije Heart Trace 2

19

5.1.3 Cardiogram

Ko zaženemo Cardiogram na pametni uri, se samodejno prične merjenje srčnega ritma. Po

končanem merjenju nam pokaže izmerjen srčni impulz in čas, kdaj je bila meritev opravljena

(čas je prikazan v formatu »sekund/minut nazaj«) (slika 8).

Slika 9 Posnetek zaslona ure aplikacije Cardiogram

Na mobilni aplikaciji imamo pregled nad izmerjenimi podatki. Aplikacija ni namenjena samo

merjenju srčnega ritma, zato imamo poleg tega še ostale informacije, ki so za naša

raziskovalna vprašanja irelevantna. Pregled nad izmerjenim srčnim ritmom lahko

pregledamo po dnevih v obliki grafa (slika 9). Pod grafom lahko vidimo tudi naš največji

izmerjen utrip in naš utrip v mirovanju.

20

Slika 10 Posnetek zaslona telefona aplikacije Cardiogram

Ta graf lahko približamo tako, da dobimo podrobnejše informacije o izmerjenih podatkih

(slika 10). Barva stolpcev v grafu nam prikazuje, kako visoka je vrednost izmerjenega utripa.

Če smo bili med merjenjem v mirovanju in so prikazani visoki oz. rdeči stolpci, lahko sumimo

na motnje srčnega ritma. Velike vrednosti so ponazorjene z oranžnimi/rdečimi barvami,

medtem ko so nizke vrednosti ponazorjene z zelenimi/modrimi barvami. Normalni utrip je

ponazorjen z rumeno barvo.

Aplikacija je nekoliko primernejša od prejšnjih dveh, saj imamo barvno ter vrednostno

ponazoritev meritev. Aplikacija deluje nemoteno in je stabilna. Imamo pa že prej omenjen

problem, ki posledično ni optimalen za prepoznavanje motenj srčnega ritma. Meritve se

izvajajo v časovnem intervalu in čez približno 10 sekund dobimo nove vrednosti. Nekatere

motnje se v tem časovnem okviru lahko prepoznajo, vse pa ne.

21

Slika 11 Podrobnejši pregled podatkov aplikacije Cardiogram

22

5.1.4 Nami

Nami je aplikacija, ki prikazuje največ podatkov izmed vseh izbranih rešitev in ima največjo

frekvenco merjenja. Interval merjenja je približno vsaki 2 do 3 sekundi. Ob zagonu aplikacije

na uri lahko z drsnikom začnemo sejo merjenja. Seja traja 30 minut. Na uri se sprotno

izrisuje izmerjen srčni utrip v obliki časovnice, nad njim pa RR vrednosti (slika 11).

Slika 12 Posnetek zaslona ure aplikacije Nami med merjenjem

Po končanem merjenju se nam na uri prikaže graf s prikazom vrednosti, katerega lahko

približamo za podrobni pregled, vendar je na uri to zelo nepraktično in nepregledno. Zgoraj

imamo povprečen srčni utrip in poprečno vrednost RR (slika 12).

Slika 13 Posnetek zaslona po merjenju aplikacije Nami

23

Na mobilni napravi lahko vidimo izmerjen srčni utrip v grafu odvisnosti od časa (slika 13).

Tukaj so tudi preostali grafi, kot so graf RR, graf RMSSD, porazdeljenost srčnega utripa po

vrednosti.

Ta graf je veliko bolj natančen od preostalih prikazovanj, saj je frekvenca merjenja veliko

večja, kar pomeni posledično veliko več vmesnih vrednosti. Lahko se dotaknemo poljubno

na ekranu in tako določimo točko, ki nam s črtami označi čas in vrednost srčnega utripa na

izbranem mestu. Graf lahko poljubno približamo, tako da vidimo podrobne vrednosti za

vsak časovni interval.

Slika 14 Posnetek zaslona telefona aplikacije Nami

24

5.2 Analiza podatkov

Pri analizi se sklicujemo na predpostavke, katere smo si zadali na začetku naloge. Na končne

rezultate vpliva stanje, v katerem smo bili med samim merjenjem, dejavnost, katero smo

izvajali med merjenjem, tudi položaj, v katerem smo se nahajali. Vplivajo tudi čustveno

razpoloženje, saj sama sprememba čustvenega stanja lahko vpliva na srčni ritem.

Optimalno je, da med samim merjenjem mirujemo. Če izvajamo merjenje po neki

aktivnosti, moramo predpostaviti, da bodo dobljene vrednosti nekoliko večje in se bodo

sčasoma znižale. Meritve smo izvedli na vzorcu manjšim od 10 ljudi, vzorec je zajemal oba

spola in starost od 20 do 60 let. Namen meritev ni bil imeti čim večji vzorec za statistično

obdelavo, ampak iz dobljenih meritev izvedeti, ali so zadosti natančne in podrobne za

prepoznavanje in spremljanje motenj srčnega ritma.

Velika pomanjkljivost oziroma razlog, zakaj ura ni najbolj primeren pripomoček za

prepoznavanje motenj srčnega ritma je natančnost. V spodnji sliki lahko vidimo visok skok

v majhnem časovnem intervalu (slika 14). V tem primeru smo pričeli izvajati dejavnost, da

bi pospešili srčni utrip, vendar ura tega ni takoj zaznala. Če ura ne dobi natančnega

merjenja, se za naslednjo vrednost poda prejšnja, kar vodi k nenatančnim in nepravim

podatkom.

Slika 15 Visok skok srčnega ritma

25

Ura je zadostni pripomoček, ki lahko prepozna osnovno delitev srčnih motenj, torej če gre

za bradikardijo ali tahikardijo. To lahko trdimo le ob predpostavki, da smo bili v mirovanju

in da je bila natančnost merjenja zadosti visoka. Pri bradikardiji moramo biti posebej

pozorni, kajti senzor ob slabem stiku s površino kože vedno ne zazna vsakega impulza in

lahko posledično pokaže vsak drugi ali tretji impulz, kar se beleži kot nizko bitje srca. Ob

merjenju s pametno napravo moramo vedno preveriti, kako sami čutimo bitje srca. Če nam

naprava pokaže vrednosti, ki znatno odstopajo od merjenja oziroma samega občutka bitja

srca, ki ga čutimo, lahko podatke smatramo kot neverodostojne.

Pri tahikardijah moramo najprej izvzeti nekaj motenj, saj jih zgolj z merjenjem srčnega ritma

ne moremo zaznati. Tak primer je atrijska undulacija. Tukaj gre za zelo hitro bitje srca v

atrijskem delu, vendar srce ne pošlje vseh impulzov. Zato lahko čutimo hitro bitje, a ga

senzor na napravi ne bo zaznal.

Pri tahikardijah se lahko pojavi enak problem kot pri sumu na bradikardije. Srčni utrip je v

naslednjem primeru enakomerno naraščal, medtem ko so meritve pokazale, da je srčni

impulz nihal (slika 15).

Slika 16 Nihanje srčnega impulza

26

Motnje, ki imajo enakomerno povišanje/znižanje srčnega ritma, so lažje za prepoznavanje

preko senzorja pametne ure. Medtem kot so na primer ventrikularna tahikardija, katera

nastopa kot interval visoke frekvence utripov, kateremu lahko sledi kratek interval

normalnega bitja in za tem zoper pospešeno bitje, zaznamo dosti težje, ker ne vemo,

kolikšno je odstopanje in ali gre za motnjo ali samo slabo natančnost naprave.

27

6 ZAKLJUČEK

Vprašanje, katero je najbolj pomembno za naše raziskovanje je: ali je senzor ure dovolj

dober pri spremljanju in prepoznavanju motenj srčnega ritma. Odgovor na to vprašanje je

delno ja. Pri osnovnem prepoznavanju se ura lahko izkaže za pripomoček, katerega imamo

pri sebi neprestano, pri pojavu težav oziroma sumu na motnje lahko preverimo, kaj se

dogaja z našim srcem. Vseeno pa ura ni zadostna pri natančni opredelitvi motenj srčnega

ritma. Pridobljene vrednosti so preveč razpršene, preveč dejavnikov imamo iz okolja, ki

vplivajo na natančnost meritev. Prav tako nam zgolj srčni utrip ne poda zadosti informacij

pri ugotavljanju ali gre za motnjo srčnega ritma ali ne. V vsakem primeru je potrebno

obiskati zdravnika. Ura lahko služi le kot pripomoček za spremljanje srčnih impulzov ter

informativen pregled srčnega ritma pri sumu na nepravilnosti.

Zaključno delo je v glavnem razdeljeno na dva glavna dela. V prvem delu smo predstavili

teorijo delovanje srca, srčnih impulzov ter samih motenj srčnega ritma. Le te smo razdelili

in jih opisali. Nato smo predstavili napravo, s katero smo opravljali meritve. Pokazali smo,

kje se nahaja senzor in osnovne specifikacije naprave. V nadaljevanju smo opisali nekaj že

obstoječih rešitev, katere smo v sklopu diplomske naloge uporabili za merjenje ter

prepoznavanje srčnega ritma in posledično motnje le tega. V drugem delu smo izvedli

merjenja s pomočjo izbrane naprave in obstoječih rešitev. Zadali smo si določene kriterije,

po katerih smo se ravnali. Zapisali smo, zakaj določene aplikacije glede na dobljene

vrednosti niso bile primerne za v naprej določene cilje in zakaj smo izbrali izbrano rešitev.

S pomočjo te že obstoječe rešitve smo potem vzeli pod drobnogled nekaj izbranih merjenj

in prikazali, kako verodostojno in primerno je spremljanje motenj srčnega ritma preko

senzorja pametne ure.

Znotraj zaključnega dela smo izvedli glavni cilj, torej pridobili podatke iz senzorja naprave

in pridobljene podatke analizirali ter povzeli, ali so zadostni za prepoznavanje motenj

srčnega ritma. Izhajali smo iz predpostavke, da naprava ni povsem natančna, katero lahko

na koncu potrdimo. Prav tako lahko potrdimo, da je večina že obstoječih rešitev

neprimernih oziroma ne prikazujejo zbranih podatkov zadosti natančno, da bi iz njih lahko

prepoznali srčne motnje.

V okviru diplomske naloge smo naleteli tudi na težave. Prvotni namen je bil hkrati izdelati

delujoč prototip, ki bi izmeril srčni impulz, ga prikazoval in shranil za nadaljnjo obdelavo in

analizo. Tega nismo uspeli narediti, kajti ponudnik pametne naprave že nekaj let ni

posodobil programskih storitev namenjenih razvijanju aplikacij te znamke.

Za nadaljnjo raziskovanje tega področja, bi bilo smiselno razviti rešitev ali nadgraditi

obstoječo, ki bi imela vgrajene funkcionalnosti, namenjene prav motnjam srčnega ritma,

kot na primer: obveščanje pri določenih odstopanjih srčnih impulzov, v primeru življenjsko

nevarnih vrednosti posredovati sporočilo na določeno napravo, opredelitev vrste motnje,

če bi merjenje le sumilo na motnjo. Čeprav ura ni najboljša rešitev za prepoznavanje in

28

spremljanje motenj srčnega ritma, je vseeno lahko izvrstno orodje, ki ima dodano vrednost

ostalim funkcionalnostim.

29

7 VIRI IN LITERATURA

[1] Ding, E., Liu, D., Soni, A., Adaramola, O., Han, D., Bashar, S. K., Noh, Y., Chon, K. H.,

McManus, D. D. Impressions of Older Patients with Cardiovascular Diseases to

Smart Devices for Heart Rhythm Monitoring. IEEE/ACM International Conference on

Connected Health, Philadelphia: 17.–19. Julij 2017. (str. 2)

[2] Geobiologija, Srce in ožilje [Elektronski]

Availible at: http://www.geobiologija.net/srce_in_ozilje.htm [Dostop: 1. junij 2018]

[3] Jerše, M. Motnje srčnega ritma: aritmije. Ljubljana: Rdeči križ Slovenije, 1999.

[4] Košnik, M., Mrevlje, F., Štajer, D., Černelč, P., Koželj, M. Interna Medicina. Ljubljana:

Založba Littera Picta, d. o. o.; Slovensko medicinsko društvo, 2011.

[5] Lee, S. Best Android Wear 2.0 SmartWatch in 2018 [Elektronski]

Availible at: https://www.androidphonesoft.com/resources/best-android-smart-

watch.html [Dostop: 13. 7. 2018]

[6] Palladino, V. Ars Technica. How wearable heart-rate monitors work, and which is

best for you [Elektronski]

Avalible at: https://arstechnica.com/gadgets/2017/04/how-wearable-heart-rate-

monitors-work-and-which-is-best-for-you/ [Dostop: 22. avgust 2019]

[7] SmartWatch Specifications [Elektronski]

Avalible at: https://www.smartwatchspecifications.com/Device/ticwatch-e-series/

[Dostop: 6. junij 2018]

[8] Wang, R. Accuracy of Wrist-Worn Heart Rate Monitors. Cleveland, Ohio. 2016

[Elektronski]

Availible at:

https://jamanetwork.com/journals/jamacardiology/fullarticle/2566167 [Dostop:

12. september 2018]