Neinvazivní stanovení glykémie z fotopletysmografických signálů nasnímaných pomocí chytrých zařízení

Abstract

Tento příspěvek se zabývá možnostmi neinvazivního stanovení glykémie z fotopletysmografických (PPG) signálů nasnímaných pomocí chytrého náramku a chytrého telefonu. Byly navrženy a implementovány dvě metody pro klasifikaci glykémie do dvou skupin (nízká a vysoká glykémie). Byly také vytvořeny modely strojového učení pro predikci konkrétní hodnoty glykémie. Reference byla získána invazivním měřením glykémie pomocí glukometru. Nejlepších výsledků klasifikace PPG záznamů do dvou skupin dosahuje metoda náhodný les (RF) a metoda podpůrných vektorů (SVM) s rbf jádrem. Zmíněné modely dosahují přesnosti na testovací sadě dat z chytrého náramku Acc = 76 % (SVM) a Acc = 75 % (RF). Ověření funkčnosti navržených modelů bylo následně provedeno na testovací sadě dat z chytrého telefonu, kde oba modely dosahují obdobných výsledků: Acc = 74 % (SVM) a Acc = 75 % (RF). Konkrétní hodnotu glykémie nejlépe predikoval RF pro regresi, který dosahuje průměrné absolutní chyby MAE = 1,25 mmol/l na testovací sadě dat z chytrého náramku a MAE = 1,37 mmol/l na testovací sadě dat z chytrého telefonu.