Muse 2 forehead photoplethysmography agrees with Polar H10 for heart rate but overestimates ultra-short RMSSD
जबकि म्यूज़ 2 (Muse 2) फोरहेड पीपीजी (PPG) सेंसर औसत हृदय गति के लिए पोलर एच10 (Polar H10) ईसीजी (ECG) के साथ लगभग पूर्ण सहमति प्रदर्शित करता है और एसडीएनएन (SDNN) के लिए अच्छी सहमति दिखाता है, यह स्वतंत्र समय संबंधी त्रुटियों के कारण अल्ट्रा-शॉर्ट आरएमएसएसडी (ultra-short RMSSD) का काफी अधिक आकलन करता है, जिससे इस विशिष्ट परिवर्तनशीलता माप के लिए दोनों मेट्रिक्स एक-दूसरे के बदले में उपयोग करने योग्य नहीं रह जाते हैं।
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मानव हृदय मेट्रोनोम की तरह नहीं धड़कता। एक धड़क और अगली धड़क के बीच, समय में एक सूक्ष्म, प्राकृतिक भिन्नता होती है। यह उतार-चढ़ाव, जिसे हार्ट-रेट वेरिएबिलिटी (हृदय गति परिवर्तनशीलता) के रूप में जाना जाता है, एक स्वस्थ, उत्तरदायी तंत्रिका तंत्र का संकेत है। जब शरीर शिथिल होता है, तो हृदय सांस लेने की लय के साथ धीमा और तेज़ होता है, जिससे एक जटिल, बदलता हुआ पैटर्न बनता है। वैज्ञानिक लंबे समय से शरीर द्वारा तनाव और विश्राम को संभालने के तरीके को समझने के लिए इस पैटर्न का उपयोग करते आए हैं। पारंपरिक रूप से, इसे मापने के लिए एक मेडिकल-ग्रेड इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम की आवश्यकता होती थी, जो एक ऐसी मशीन है जो सीधे छाती से हृदय के विद्युत संकेतों को पढ़ती है। हालाँकि, जैसे-जैसे पहनने योग्य तकनीक (वेयरेबल टेक्नोलॉजी) की लोकप्रियता बढ़ी है, अब लोग इस समान डेटा को कलाई या माथे पर रखे साधारण उपकरणों का उपयोग करके ट्रैक करना चाहते हैं। ये उपकरण बिजली को नहीं पढ़ते; इसके बजाय, वे त्वचा के माध्यम से रक्त के प्रवाह की नाड़ी को देखने के लिए प्रकाश का उपयोग करते हैं। शोधकर्ताओं के लिए प्रश्न यह है कि क्या यह ऑप्टिकल विधि, जो उस विद्युत चिंगारी के बजाय जो इसे शुरू करती है, उसके बजाय पल्स वेव (नाड़ी तरंग) के आगमन को मापती है, चिकित्सा मानक के समान कहानी बता सकती है।
हाल ही में फिजियोलोलॉजिकल रिपोर्ट्स में प्रकाशित एक अध्ययन में, बाली, इंडोनेशिया के शोधकर्ताओं की एक टीम ने दो लोकप्रिय उपकरणों का उपयोग करके इस प्रश्न का परीक्षण किया: पोलर H10, जो उच्च सटीकता के साथ धड़कनों को रिकॉर्ड करने वाला एक चेस्ट स्ट्रैप है, और म्यूज़ 2 (Muse 2), एक हेडबैंड जो ध्यान के लिए डिज़ाइन किया गया है और माथे पर नाड़ी को भी मापता है। शोधकर्ताओं ने एक सरल लेकिन महत्वपूर्ण प्रश्न पूछा: यदि आप दोनों उपकरणों को एक साथ पहनकर शांति से बैठते हैं, तो क्या वे आपके हृदय की लय के विवरण पर सहमत होते हैं? उन्होंने दो विशिष्ट मापों पर ध्यान केंद्रित किया। पहला था औसत हृदय गति, जो सरल शब्दों में यह है कि हृदय एक मिनट में कितनी बार धड़कता है। दूसरा एक अधिक सूक्ष्म माप था, जो परिवर्तनशीलता (वेरिएबिलिटी) है, जो यह देखता है कि एक क्षण से दूसरे क्षण तक धड़कनों के बीच का समय कितना बदलता है। इस दूसरे माप का उपयोग अक्सर यह मापने के लिए किया जाता है कि कोई व्यक्ति कितना शांत है, लेकिन यह समय की छोटी त्रुटियों के प्रति बहुत अधिक संवेदनशील भी है।
अध्ययन में अट्ठाइस वयस्कों को शामिल किया गया जो दोनों उपकरण पहने हुए दो मिनट तक शांति से बैठे। पहले मिनट के लिए, उन्होंने अपनी आँखें खुली रखीं, और दूसरे मिनट के लिए, उन्होंने अपनी आँखें बंद कर लीं। शोधकर्ताओं ने फिर हेडबैंड के डेटा स्ट्रीम की तुलना चेस्ट स्ट्रैप से की। परिणाम स्पष्ट थे और दो बहुत अलग कहानियों में विभाजित थे। जब औसत हृदय गति की बात आई, तो दोनों उपकरण लगभग एक समान थे। हेडबैंड ने प्रति मिनट धड़कनों की संख्या की गणना इतनी सटीकता से की कि अंतर एक धड़क प्रति मिनट से भी कम था। इस संबंध में, फोरहेड सेंसर (माथे का सेंसर) पूरी तरह से काम कर रहा था, यह पुष्टि करते हुए कि यह विश्वसनीय रूप से बता सकता है कि आपका हृदय कितनी तेजी से धड़क रहा है।
हालाँकि, कहानी पूरी तरह से बदल गई जब शोधकर्ताओं ने लय की सूक्ष्म विविधताओं को देखा। हेडबैंड ने लगातार रिपोर्ट किया कि हृदय की लय चेस्ट स्ट्रैप की तुलना में अधिक परिवर्तनशील थी। लगभग हर सत्र में, हेडबैंड ने चेस्ट स्ट्रैप द्वारा रिकॉर्ड किए गए मान की तुलना में धड़कनों के बीच बहुत बड़ा अंतर दिखाया। औसतन, हेडबैंड ने इस परिवर्तनशीलता को लगभग उन्नीस मिलीसेकंड से अधिक करके बताया, जो हृदय की लय की दुनिया में एक महत्वपूर्ण अंतर है। इसे समझने के लिए, यदि चेस्ट स्ट्रैप ने विश्राम के एक निश्चित स्तर को मापा, तो हेडबैंड ने सुझाव दिया कि व्यक्ति वास्तव में जितना था उससे भी अधिक शांत था। यह अतिरंजना इतनी सुसंगत थी कि शोधकर्ताओं ने पाया कि हेडबैंड का रीडिंग कुछ मामलों में चेस्ट स्ट्रैप के मान से लगभग दोगुना था। डेटा से पता चला कि हेडबैंड हर धड़कन के साथ समय की एक छोटी मात्रा को शोर (नॉइज़) के रूप में पकड़ रहा था, और क्योंकि परिवर्तनशीलता की गणना एक धड़क और अगली धड़क के बीच के अंतर को देखती है, इसलिए ये छोटी त्रुटियां जुड़ गईं और हृदय को वास्तव में जितना था उससे कहीं अधिक अनियमित बना दिया।
शोधकर्ताओं ने यह भी जांचा कि ऐसा क्यों हुआ। उन्होंने विचार किया कि क्या उपकरण केवल माथे की गति या त्वचा के माध्यम से प्रकाश के यात्रा करने के तरीके के कारण पल्स के सटीक क्षण को खोजने में संघर्ष कर रहा था। उन्होंने पाया कि त्रुटि लगभग सोलह मिलीसेकंड प्रति धड़क की 'टाइमिंग अनिश्चितता' के अनुरूप थी। यह उपकरण की अपनी सीमाओं और इस प्राकृतिक तथ्य का मिश्रण हो सकता है कि रक्त को हृदय से माथे तक पहुँचने में एक सेकंड का अंश लगता है, जो हर धड़कन के साथ थोड़ा बदल जाता है। चूंकि अध्ययन ने हृदय के वास्तविक विद्युत संकेतों को रिकॉर्ड नहीं किया था, इसलिए वे उपकरण की त्रुटि को इस प्राकृतिक जैविक विलंब (बायोलॉजिकल डिले) से अलग नहीं कर सके। वे निश्चित रूप से यह जानते थे कि विशिष्ट माप के लिए दोनों उपकरण एक-दूसरे के विकल्प नहीं हैं। हृदय की सूक्ष्म परिवर्तनशीलता को मापने के लिए हेडबैंड को चेस्ट स्ट्रैप का स्थान नहीं ले सकता।
अध्ययन ने यह भी देखा कि क्या उपकरण शरीर में होने वाले परिवर्तनों को ट्रैक कर सकते हैं। जब प्रतिभागियों ने अपनी आँखें बंद कीं, जो कि विश्राम की एक सामान्य तकनीक है, तो चेस्ट स्ट्रैप ने हृदय गति की परिवर्तनशीलता में स्पष्ट वृद्धि दिखाई, जो यह दर्शाता है कि शरीर शांत हो रहा है। हालाँकि, हेडबैंड ने पर्याप्त साक्ष्य प्रदान नहीं किया जिससे यह सिद्ध हो सके कि वह इसी बदलाव को विश्वसनीय रूप से ट्रैक करता है। डेटा किसी भी चीज़ के अनुकूल था—शून्य ट्रैकिंग से लेकर मध्यम स्तर की ट्रैकिंग तक—जिसका अर्थ है कि यह पुष्टि करने के लिए पर्याप्त सबूत नहीं था कि हेडबैंड बदलाव का पता लगा सकता है, लेकिन यह साबित करने के लिए भी पर्याप्त नहीं था कि यह असंभव है। इसका अर्थ यह है कि हालांकि हेडबैंड आपकी हृदय गति बताने के लिए उत्कृष्ट है, लेकिन यह पल्स की परिवर्तनशीलता के आधार पर विश्राम के बदलावों को ट्रैक करने के मामले में चेस्ट स्ट्रैप जितनी विश्वसनीयता के साथ नहीं कर सकता है।
शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला कि म्यूज़ 2 हेडबैंड औसत हृदय गति को मापने के लिए एक विश्वसनीय उपकरण है, लेकिन इसकी हृदय-दर परिवर्तनशीलता (हार्ट-रेट वेरिएबिलिटी) के मापों को सावधानी के साथ लिया जाना चाहिए। यह उपकरण वही नहीं मापता जो चेस्ट स्ट्रैप मापता है; यह पल्स-रेट वेरिएबिलिटी मापता है, जिसमें अतिरिक्त शोर और जैविक विलंब शामिल हैं जो चेस्ट स्ट्रैप नहीं देखता है। उन वैज्ञानिकों और चिकित्सकों के लिए जिन्हें तंत्रिका तंत्र के कार्य करने के तरीके पर सटीक डेटा की आवश्यकता है, हेडबैंड के आंकड़े चेस्ट स्ट्रैप का सीधा विकल्प नहीं हैं। अध्ययन सुझाव देता है कि यदि इन उपकरणों का उपयोग परिवर्तनशीलता को मापने के लिए किया जाता है, तो परिणामों को हृदय की लय के बजाय पल्स की लय के माप के रूप में रिपोर्ट किया जाना चाहिए, और उपयोगकर्ताओं को यह समझना चाहिए कि संख्याएं संभवतः मेडिकल-ग्रेड उपकरण द्वारा दिखाई जाने वाली संख्या से अधिक होंगी। तकनीक उपयोगी है, लेकिन इसकी एक विशिष्ट सीमा है: यह धड़कनों को गिन तो सकती है, लेकिन यह अभी तक हृदय की सूक्ष्म, बदलती हुई टाइमिंग के नृत्य को पूरी तरह से नहीं पकड़ सकती।
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