일본의 유니버설 로봇 주식회사는, 스마트폰과 태블릿의 카메라로, 연속으로 인체 표면을 촬영 한 사진에서 교감 신경과 부교감 신경을 측정하고 자율 신경의 상태를 추정하는 기술을 개발하여, 특허를 취득했다고.
심장은 교감 신경, 부교감 신경의 영향을 받아 매번 심장 박동마다 빨라지거나 느려지는 것으로 알려져 있다. 이 특성을 이용하여 심박 변동(심전도의 R-R 간격의 변동)으로 자율 신경의 상태를 추정 할 수 있다.
http://www.urobot.co.jp/news/20160310.html
그런데 기존 박동의 간격을 측정하는 심전도에는, 심전도 전극을 피부에 장착 할 필요가 있는 등 복잡한 절차가 필요했었다.
본 기술은 이러한 상황을 감안하여 스마트폰과 태블릿의 카메라로 간편하게 사진을 촬영하는 것만으로 고정밀 심박 변동을 측정하고, 교감 신경과 부교감 신경의 상태를 추정하는 것이 가능하다는 것이다.
인체 표면에 깔려있는 모세 혈관에는, 심장으로부터 혈액을 받으면 일정한 주기로 헤모글로빈의 변화로 인한 미세한 색상 성분의 변화가 일어난다. 본 기술은 피부의 표면을 연속 촬영한 컬러 사진으로 피부의 색 성분의 공통점(이미지 기저)을 구하고, 이 기저와 컬러 이미지의 실제 데이터 사이의 색성분의 차이를 측정하여 심장에서 미세한 파형만을 추출하여 심박 간격의 변동을 측정하고 있다.
[측정방법]
1. 인체 표면의 화상 취득
2. 피부색 성분의 공통점(이미지 기저)을 구하고, 실제 데이터 간의 차이를 특정.
3. 심장에서의 미세한 색상 성분의 변화를 측정
4. 이 변화의 정보가 헤모글로빈에 기인하기 때문에, 연속하는 프레임의 색상 성분의 변화간격의 변동 측정.
5. 상기 측정 결과의 파형으로부터 VLF : 저주파 성분(0-0.05Hz), LF : 중간 주파수(0.05-0.20Hz), HF : 고주파 성분(0.20-0.35Hz)을 산출
6. HF 성분의 파워를 부교감 신경 기능의 지표로, LF 성분의 파워 / HF 성분의 파워를 신경 기능의 지표로 자율 신경의 상태를 판정한다.
이용 용도는 운전자의 졸음을 감지하거나, 스트레스 검사를 비롯해 자율 신경을 매일 체크하는 응용 프로그램 등 용도는 아주 다양하다고 한다.
현재는 스트레스 사회라고도 하고, 자신이 얼마나 스트레스에 노출되어 있는지 궁금한 사람은 많을 것이다. 이러한 기술로 스트레스의 가시화는 의료 기관 등 다양한 분야에서의 이용이 기대된다고 하겠다.
