Una nuova tecnologia usa video di otto secondi registrati dalla fotocamera frontale per stimare la frequenza cardiaca e aprire il monitoraggio a miliardi di utenti.
Misurare la frequenza cardiaca potrebbe diventare possibile senza smartwatch, fitness tracker o altri dispositivi indossabili. Un recente studio pubblicato su Nature ha infatti descritto un sistema capace di rilevare il battito cardiaco attraverso la fotocamera frontale dello smartphone, ogni volta che l’utente sblocca il telefono. La tecnologia, basata sul deep learning, registra un breve video di otto secondi e analizza le lievi variazioni del colore della pelle del viso causate dal flusso sanguigno. Il sistema, chiamato PHRM, è stato sviluppato e validato su un campione complessivo di 696 partecipanti, diversi per età, sesso e carnagione. Oltre 192mila video raccolti da 485 persone sono stati utilizzati per addestrare la rete neurale, mentre altri 211 partecipanti sono stati coinvolti nella fase di validazione, sia in laboratorio sia in condizioni di vita reale.
Dal viso al battito: come funziona il sistema PHRM
Il principio alla base della tecnologia è la fotopletismografia remota, o rPPG. A ogni battito cardiaco, il sangue attraversa i vasi del viso e modifica in modo impercettibile la quantità di luce riflessa dalla pelle. Queste variazioni non sono visibili a occhio nudo, ma possono essere registrate dalla fotocamera dello smartphone e interpretate da un sistema di intelligenza artificiale. In questo modo il telefono diventa uno strumento di monitoraggio passivo, senza richiedere all’utente di indossare dispositivi specifici o di interrompere le proprie attività.
La scelta dello smartphone non è casuale: secondo i dati riportati nello studio, il 69% degli adulti nel mondo e il 90% negli Stati Uniti possiede un telefono intelligente, con una media di 144 interazioni al giorno. Inoltre, una persona trascorre in media più di cinque ore al giorno al telefono. Questo rende lo smartphone un canale potenzialmente molto più accessibile dei wearable per raccogliere dati sulla salute cardiovascolare nel tempo.
Precisione, inclusività e monitoraggio quotidiano della salute
I risultati dello studio indicano che PHRM è in grado di misurare la frequenza cardiaca con una precisione compatibile con gli standard del settore. Il sistema è stato confrontato con elettrocardiogrammi di riferimento e le misurazioni sono rimaste entro un margine di errore inferiore al 10%.
Un dato particolarmente rilevante riguarda la capacità di mantenere l’accuratezza su tutte le tonalità di pelle, un aspetto importante perché molte tecnologie basate su segnali ottici hanno mostrato prestazioni peggiori sulle carnagioni più scure. Il sistema è stato inoltre testato in diverse condizioni di illuminazione, dimostrando di poter funzionare anche fuori dal laboratorio. La frequenza cardiaca, soprattutto quella a riposo, è un indicatore utile del funzionamento del cuore, della salute generale e dei livelli di energia. In ambito clinico, però, misurarla a riposo richiede che la persona rimanga ferma per periodi prolungati, rendendo difficile il monitoraggio continuo. I dispositivi indossabili hanno già risolto in parte questo problema, raccogliendo dati durante il giorno o nel sonno.
PHRM propone una strada alternativa: sommare più brevi rilevazioni effettuate durante la giornata per stimare la frequenza cardiaca a riposo giornaliera con una precisione quasi paragonabile a quella di una fascia cardio professionale.
I possibili rischi da considerare
Accanto alle potenzialità, una tecnologia di questo tipo apre anche alcuni possibili rischi. Il primo riguarda la privacy: un sistema che registra video del volto, anche solo per pochi secondi, potrebbe generare timori sulla conservazione, l’uso e l’eventuale condivisione di dati biometrici e sanitari molto sensibili. Un altro rischio è quello dell’eccessiva medicalizzazione della vita quotidiana: se ogni sblocco dello smartphone diventa un’occasione di monitoraggio, alcune persone potrebbero sviluppare ansia, controllare continuamente i propri parametri o interpretare variazioni normali come segnali di malattia. C’è poi il tema dell’affidabilità: anche con buoni livelli di precisione, errori di misurazione, cattiva illuminazione, movimenti del volto o condizioni particolari potrebbero produrre dati imprecisi. Se questi dati venissero usati senza adeguato contesto medico, potrebbero generare falsi allarmi o, al contrario, rassicurazioni ingiustificate. Infine, resta il rischio di un uso commerciale o assicurativo improprio: informazioni sulla salute raccolte passivamente potrebbero diventare appetibili per aziende, piattaforme o soggetti interessati a profilare gli utenti.
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