Acuratețea măsurătorilor frecvenței cardiace de către dispozitivele portabile variază în funcție de activitatea fizică, nu de culoarea pielii

Potrivit unor ingineri de la Universitatea Duke, acuratețea măsurătorilor frecvenței cardiace de către dispozitive portabile precum smart watch și ceasuri fitness, poate varia semnificativ în timpul activității fizice. Mai mult, culoarea pielii nu influențează acuratețea citirii printre dispozitive.
În prezent, dispozitivele portabile au început să fie din ce în ce mai utilizate, atât pentru monitorizarea stării de sănătate a pacienților, cât și pentru colectarea biomarkerilor folosiți în studii clinice. Scopul studiului a fost evaluarea acurateții acestor dispozitive, arătând cum erorile de măsurare pot influența rezultatele studiilor și deciziile medicale.

Rezultatele au fost publicate pe 10 februarie 2020 în revista NPJ Digital Medicine.

Pentru a măsură frecvența cardiacă, ceasurile fitness utilizează pletismografia (PPG). Această folosește o anumită lungime de undă a luminii, provenită de la un pulsoximetru localizat în zona brățării care intră în contact cu pielea incheieturii. Pulsoximetrul măsoară diferențele de absorbție a luminii, iar aceste date sunt folosite de dispozitiv pentru a genera frecvența cardiacă.

Studiile anterioare au arătat că măsurătorile greșite apar cu 15% mai frecvent la cei cu pielea închisă la culoare, în comparație cu persoanele având pielea deschisă. Explicația este dată de prezența în cantitate mai mare a melaninei la nivelul pielii închise la culoare, melanina absorbind lungimea de undă utilizată de pletismograf.

Studiul a inclus 53 de participanți cu diverse nuanțe ale pielii și 6 tipuri diferite de dispozitive portabile, unele comerciale iar altele, dispozitive de cercetare: Apple Watch 4, Fitbit Charge 2, Garmin Vivosmart 3, Empatica E4, Bivotion. În timpul măsurătorilor, fiecare participant era conectat la o electrocardiogramă (EKG), care să determine frecvența cardiacă corectă. În prima fază a experimentului, participanții au purtat la o mână Empatica iar la cealaltă mână, Apple Watch. Prima oară au stat nemișcați pentru a li se înregistra frecvența cardiacă bazală pentru 4 minute, apoi au tras adânc aer în piept pentru un minut. Dupa asta, au mers timp de 5 minute, luând loc pe urmă pentru 2 minute. La sfârșit, au tastat ceva la calculator pentru un minut. În a doua fază a experimentului, participanții au repetat activitățile din prima fază dar de data aceasta au purtat Fitbit. În a treia fază, au purtat Garmin, Xiaomi și Bivotion.

Rezultatele nu au evidențiat diferențe semnificative între dispozitive în ceea ce privește acuratețea pentru diversele nuanțe ale pielii. Totuși, acest lucru nu invalidează studiile anterioare, fiind mai mult un indiciu că diversele probleme de acuratețe între nuanțele pielii au inceput sa fie corectate o dată cu apariția ultimelor dispozitive pe piață. De asemenea, s-a observat că măsurătorile erau mai corecte în repaus. În timpul activităților, toate dispozitivele au înregistrat frecvențe cardiace mai mari decât electrocardiograma, indiferent de nuanța pielii. Mai mult, dispozitivele comerciale afișau frecvențe cardiace mult mai corecte decât dispozitivele de cercetare. Dispozitivul care a înregistrat cele mai corecte măsurători a fost Apple Watch, fiind urmat de Garmin. Alte rezultate arată că activitățile ce implică mișcarea încheieturii, precum tastatul la calculator, scad acuratețea înregistrării frecvenței cardiace, precum și respirațiile adânci. Menținerea strânsă a contactului dintre senzor și piele ar putea îmbunătăți rezultatele citirii.

sursa: Science Daily
foto: Duke University