オンライン心拍数モニター:カメラで脈拍を測定

心拍のたびに、皮膚へ送り込まれる血液が少し増え、その色が1%未満のわずかな割合で変化します。カメラはこの変化を捉えられます。このツールは顔(フロントカメラ)または指先(背面カメラ)から変化を読み取り、脈波に変換して拍動を数えます。

拍動の間隔からHRV(RMSSD)も推定し、心拍数とHRVを年齢や性別の一般的な値と比較して、ストレスを推定します。Bodlyアプリのストレススコアと同じ重み付けを使用しています。

すべての処理はブラウザ上で行われます。動画がアップロードまたは保存されることはありません。

数値の変化を記録するなら、無料のiPhoneアプリBodlyをお試しください。

心拍数を確認

明るく均一な場所で動かずに座ってください。額と頬を枠内に入れ、30–45秒間、普段どおりに呼吸してください。

動画が端末から外に出ることはありません。色の変化はブラウザで読み取られ、アップロードや保存は行われません。

カメラを使ったウェルネス向けの推定であり、医療機器ではありません。ストレスは今回の測定値を同年代の一般的な値と比較したもので、診断ではありません。

正確に測定する方法

  • まず座って1分間休んでください。安静時の測定値が役立ちます。
  • 顔モード:正面から均一に光が当たる場所(窓やランプの前)で、背後に強い光がない状態にし、顔を枠内に入れてください。
  • 指モード:指先を背面カメラとフラッシュの上に軽く置いてください。強く押すと血液が押し出され、信号が平坦になります。
  • 45秒間、体を動かさず、普段どおりに呼吸してください。会話や体の動きが、誤差の大きな原因になります。
  • 結果画面で信号品質を確認してください。約30%未満の場合、ツールは数値を表示しません。

カメラで心拍数を測定する仕組み

この方法は光電式容積脈波記録法(PPG)と呼ばれ、光を使って血液量の変化を測定します。スマートウォッチは手首に当てた緑色のLEDで同じことを行います。2008年、研究者たちは、通常のカメラでも周囲の光を利用して顔から同じ脈拍を捉えられることを示しました(リモートPPG)。

このツールは、動画の各フレームにおける皮膚の色を平均化し、光のゆっくりとした変化を取り除き、妥当な心拍数の範囲(42–210 bpm)に信号をフィルタリングして、最も強いリズムを見つけます。その後、各拍動をピークとして特定し、ピーク間の間隔からHRVを算出します。

精度はどの程度ですか?

安静時の心拍数については、スマートフォンのPPGは医療機器に近い精度です。2018年に行われた14件の研究のメタ分析では、正常な心拍リズムを持つ成人において、スマートフォンアプリと検証済みの測定方法の間に有意差は見られませんでした(平均差 -0.32 bpm)。

HRVの測定はより難しくなります。すべての拍動の正確なタイミングに左右されるため、非常にきれいな信号が必要です。したがって、明るい場所での指モードは、顔モードよりはるかに信頼性が高くなります。信号が十分にきれいでない場合、このツールは推測値を表示せず、心拍数だけを表示します。

カメラによる測定は、体を動かしているとき、暗い場所や光がちらつく場所、指が冷えているとき、また不整脈がある人では信頼性が低くなります。これはウェルネス向けのツールであり、医療機器ではありません。

数値の意味

成人の正常な安静時心拍数は60–100 bpmです。健康な成人の中央値は、成人のすべての年齢層で男性が約68–69 bpm、女性が約70–74 bpmです(CDCのデータ)。HRVは年齢とともに低下します。安静時RMSSDの一般的な値は、26–35歳で約58 ms、46–55歳で約38 msです。

ストレス推定値は、心拍数とHRVの両方を組み合わせています。年齢に対して心拍数が高く、HRVが低いほど、ストレス推定値は高くなります。1回の測定には個人の履歴がないため、この数値が示すのは、あなたと似た人々と比べた今回の測定値であり、普段よりストレスが高いかどうかではありません。毎朝、自分のベースラインと比較して記録することで、数値が意味を持つようになります。

ストレス推定値の区分(Bodlyアプリと同じ)
スコア区分通常の意味
0–25低リラックス:年齢に対して心拍数が遅く、HRVが高い状態です
26–65中年齢に対して一般的な範囲です
66–100高年齢に対して心拍数が速く、HRVが低い状態です。負担、睡眠不足、体調不良、カフェイン、ストレスなどが考えられます

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出典・参考文献

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