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HRV 可以辨識你嗎?202 筆公開紀錄顯示了什麼、又沒顯示什麼

HRV 紀錄除了可能包含個人反覆出現的模式,也可能包含同一測量工作階段共有的特徵。我們對公開心電圖資料做了未經同儕審查的內部二次分析,測試分開區段的可連結程度,並公開限制與彙總結果。

HRV 可以辨識你嗎?202 筆公開紀錄顯示了什麼、又沒顯示什麼

先說結論

在 202 名候選人中,使用 HRV 衍生資訊把同一筆紀錄的一個區段連到另一個區段,第一名命中率為 30.7%,前五名為 55.4%;隨機選擇約為 0.5% 與 2.5%。這項未經同儕審查的分析是在同一天、同一裝置與同一姿勢的封閉候選集合中進行。它不能證明跨日或跨裝置的身分驗證,也沒有測試能否拒絕未知人士。

本文要點

  • 在 202 人的公開資料集中,HRV 衍生資訊可連結同一人紀錄中的兩個區段
  • 第一名 30.7%(隨機 0.5%);前五名 55.4%(隨機 2.5%)
  • 以固定隨機標籤虛無模型做置換檢定:p≤0.00005
  • 但這只在同一次測量內成立;跨日、跨裝置或睡眠與清醒之間的穩定性並未顯示
  • 這不是 Apple Watch 評估,也不是驗證系統效能的測量

為什麼要測試

HRV 以多種方式摘要心跳間隔變動。姿勢、呼吸、年齡與測量條件會影響它,但它也可能保留個人重複出現的模式,或同一筆紀錄共有的特徵。

對健康 App 而言,兩筆紀錄能否被連結,是評估儲存、匯出與分享風險時值得考量的一部分。

如何測量

  1. 使用公開資料

    我們使用 PhysioNet「Autonomic Aging」資料集評估 202 人;具體記錄選擇規則不公開。

  2. 使用每筆紀錄中分開的區段

    同一筆紀錄中分開且不重疊的區段,分別作為參考與查詢資料。具體分段規則不公開。

  3. 比較 HRV 衍生資訊

    研究用比較方法使用 HRV 衍生資訊。具體特徵設計、前處理與相似度計算不公開。

  4. 和隨機機率比較

    從 202 人中隨機挑選,第一名命中的機率為 0.5%。這就是實測準確率的比較基準。

結果

  • 第一名:62/202 = 30.7%(95% 信賴區間 24.7–37.4%;隨機 0.495%)
  • 前五名:112/202 = 55.4%(95% 信賴區間 48.6–62.1%;隨機 2.48%)
  • 置換檢定(20,000 次):p < 0.0001
  • 在敏感度分析中反轉比較方向:第一名 34.2%、前五名 55.9%

這個結果不代表什麼

只看數字,很容易解讀成「HRV 可以驗證身分」,但這樣的結論不成立。這項測試有以下限制。

  • 註冊與查詢來自同一次紀錄:同一天、同一裝置、同一姿勢
  • 候選集合固定為 202 人;沒有測量拒絕未知人士的能力
  • 完全沒有證明跨日、跨裝置或睡眠與清醒之間的穩定性
  • 單一紀錄特有的工作階段、感測器或處理痕跡可能參與連結
  • 這不是 Apple Watch 評估;使用的訊號是臨床心電圖

Feelmo 如何因應

考量此結果,Feelmo 原則上將 HRV 衍生資料與分數保留在裝置上,不自動上傳至服務提供者的伺服器。只有你主動匯出或分享時,所選內容才會傳送到你指定的對象。

本分析不能決定資料的法律身分,但顯示同一次測量紀錄中分開的兩個區段仍可能被連結,因此我們採取較謹慎的設計。

資料與透明度

彙總結果、不確定性區間、敏感度分析結果與上述限制,均以 JSON 公開。

個人層級資訊、具體特徵設計、前處理與連結計算不公開。因此,獨立研究者目前無法完整重現相同分析,這是重要限制。

參考資料

  1. JSON 彙總稽核結果Feelmo
  2. Autonomic Aging:量化健康老化期間心血管自主功能變化的資料集PhysioNet
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