Yapay zeka kameradan kalp atışlarınızı görüyor

Telefonumuzun kamerasını açtığımızda, onun sadece yüzümüzü gördüğünü sanıyoruz.
Oysa bugün yapay zeka, kameranın gördüğü görüntüden çok daha fazlasını okuyabiliyor.

Nabzınızı...
Solunum ritminizi...
Hatta belirli sınırlar içinde stres seviyenizi...
Üstelik bileğinize bir sensör takmadan, göğsünüze elektrot bağlamadan…
Sadece kameraya bakmanız yeterli!

Bilim kurgu filmlerini andıran bu teknoloji, aslında yıllardır bilim insanlarının üzerinde çalıştığı Remote Photoplethysmography, yani temassız fotopletismografi (rPPG) adı verilen bir yöntem.

Bu hikaye 2008 yılında başladı.

ABD'deki araştırmacılar Wim Verkruysse, Lars O. Svaasand ve J. Stuart Nelson, Optics Express Dergisi'nde yayımlanan Remote Plethysmographic Imaging Using Ambient Light adlı çalışmada dikkat çekici bir gerçeği ortaya koydu.

İnsan kalbi her attığında, damarlara pompalanan kan nedeniyle yüzümüzde mikroskobik düzeyde renk değişimleri oluşuyor.
Tabii ki çıplak göz ile bu değişimleri fark etmek mümkün değil.
Ancak dijital kameralar bu değişimleri algılayabiliyor.
İşte rPPG teknolojisinin temeli bu keşifle atıldı.

Peki sistem nasıl çalışıyor?

Kalbimiz her atışında damarlara kan gönderiyor. Kandaki hemoglobin, üzerine düşen ışığı çok küçük oranlarda farklı biçimde yansıtıyor. Özellikle alın, yanak ve burun çevresindeki bu değişimler insan gözü için görünmez olsa da, yüksek çözünürlüklü kameralar tarafından kare kare kaydediliyor.

Ardından devreye yapay zeka giriyor.

Yapay zeka, videodaki binlerce kareyi analiz ediyor, baş hareketlerini, mimikleri ve ışık değişimlerini ayıklıyor. Geriye yalnızca kan dolaşımının oluşturduğu mikroskobik renk değişimleri kalıyor. Bu sinyal işlenerek kalp atış hızı hesaplanıyor. Uygun algoritmalarla solunum ritmi ve kalp atım değişkenliği (HRV) de çıkarılabiliyor.

Bu teknolojinin laboratuvarlardan çıkıp gerçek hayata ne kadar yaklaştığını gösteren en dikkat çekici çalışmalardan biri ise 2024 yılında yayımlandı.

Daniele Di Lernia, Gianluca Finotti, Manos Tsakiris, Giuseppe Riva ve Marnix Naber tarafından hazırlanan araştırma, Behavior Research Methods Dergisi'nde yayımlandı.

Araştırmacılar bu kez kontrollü laboratuvar ortamını bıraktı ve insanların kendi bilgisayar kameralarını kullandıkları gerçek yaşam koşullarına yöneldi.

231 gönüllünün web kamerasıyla çekilen videoları analiz edildi.
Elde edilen sonuçlar, parmağa takılan onaylı nabız ölçerlerden alınan verilerle karşılaştırıldı.
Sonuç ise oldukça dikkat çekiciydi.

Uygun ışık ve görüntü koşullarında, yalnızca web kamerasından elde edilen verilerle hesaplanan nabız değerleri referans ölçümlerle yüksek düzeyde uyum gösterdi. Araştırmacılar bunun uzaktan sağlık takibi, çevrim içi psikoloji deneyleri ve dijital sağlık uygulamaları için önemli bir potansiyel taşıdığı sonucuna ulaştı.

Peki stres gerçekten kameradan okunabiliyor mu?

Aslında hayır.
Kamera "stresi" doğrudan görmüyor.

Önce nabzı, kalp atım değişkenliğini ve bazı fizyolojik sinyalleri hesaplıyor. Daha sonra yapay zeka modelleri bu veriler üzerinden kişinin stres düzeyini tahmin ediyor. Aynı durum tansiyon için de geçerli. Bilim insanları kamera görüntülerinden kan basıncını tahmin edebilen modeller geliştiriyor. Ancak bunlar henüz klasik tansiyon ölçüm cihazlarının yerini alacak düzeyde klinik olarak doğrulanmış değil.

Teknoloji bize önemli bir gerçeği hatırlatıyor.
Eskiden kameralar sadece görüntü kaydederdi.
Bugün ise görüntünün içinde saklı biyolojik sinyalleri de okuyabiliyorlar.

Yarın bir akıllı telefon kamerası, sadece yüzünüzü tanımakla kalmayacak, kalbinizin nasıl attığını, nefes alış-verişinizi ve vücudunuzun verdiği fizyolojik tepkileri de analiz edebilecek.

Bu gelişmeler sağlık teknolojileri açısından büyük umut vadediyor.
Uzaktan hasta takibi kolaylaşabilir.
Yaşlı bireylerin sağlık durumu evlerinden çıkmadan izlenebilir.
Tele-tıp uygulamaları daha güvenilir hale gelebilir.
Ancak aynı zamanda yeni sorular da doğuyor.

Bir kamera yalnızca kim olduğumuzu değil, bedenimizin nasıl çalıştığını da okuyabiliyorsa, bu veriler kimin olacak?

Belki de yapay zeka çağında en değerli verilerin başında artık fotoğrafımız değil...
Kalbimizin ritmi olabilir…