卡内基梅隆大学的研究人员已经证明，市面上广泛可用的耳塞可以兼作心脏监测设备，能够以接近临床精度捕捉细微的心脏活动，从而可能扩大长期家庭护理的可及性。通过重新利用内置组件，研究团队将这些常见设备转变为心脏振动传感器，测量心脏瓣膜活动的精度几乎与胸部佩戴的医疗设备相同。
该团队将在2026年美国计算机协会人机交互大会（ACM CHI Conference on Human Factors in Computing Systems）上展示他们的研究成果。
"收集这些信号通常需要在临床环境中进行，患者需要躺下、脱掉上衣，并安装加速度计和陀螺仪，"指导该研究项目的电气与计算机工程助理教授、计算机科学教授贾斯汀·陈（Justin Chan）表示。"由于繁忙诊所的时间限制和患者在长时间会话中的不适，记录通常仅限于几分钟。我们的技术消除了所有这些障碍，使家庭微心脏监测成为可能。我们工作的'秘密配方'是使用内置扬声器测量微心脏节律。每一对可听设备，从AirPods到Galaxy Buds，甚至你在国际航班上免费获得并在使用后丢弃的低端耳塞，都有一个共同点：扬声器。"
虽然扬声器通常通过推动空气来产生声音，但研究团队意识到，通过反转系统，同一个扬声器可以像传感器一样工作，响应来自身体的微小振动，包括心跳产生的振动。
研究团队对18名用户进行了可行性研究，将他们创新的基于耳塞的系统与标准的胸部佩戴医疗传感器进行了比较。他们发现，心脏振动以可预测的方式通过身体传播，可以在胸部和耳内同时检测到。通过利用这种物理连接，研究团队开发了一个机器学习流程，从耳塞录音中重建详细的心脏运动信号。重建的信号与医疗级胸部传感器捕获的信号非常匹配，相关系数在0.88到0.95之间。
"我们发现这适用于不同的人和不同类型的耳塞，"电气与计算机工程博士生、论文主要作者张思琪（Siqi Zhang）表示。
过去十年，可穿戴技术越来越受欢迎。虽然智能手表和戒指可以跟踪心跳速度，但这些改造后的耳塞指向更深层次的内容。
"它不只是测量你的心跳速度，而是聆听心跳的方式，"张思琪说。"这一区别很重要。机械计时异常可能先于更明显的症状出现。瓣膜动力学的细微变化可能在人们感到呼吸急促之前很久就预示着疾病进展。"
研究团队认为，这项技术最终可能有助于被动监测心脏状况和心房颤动，以及检测瓣膜疾病。
"大多数人已经拥有耳机并听音乐，"张思琪说。"现在我们也可以同时监测心脏健康。"
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