Nuevo electrocardiógrafo sin contacto puede monitorizar continuamente el corazón

El dispositivo de radar de ondas milimétricas hace posible la tecnología de salud cardiovascular sin electrodos.

Más de 100 años después de que se desarrollara la tecnología por primera vez, el electrocardiograma (ECG) sigue siendo el estándar de oro para medir la actividad eléctrica del corazón.

Sin embargo, un ECG actualmente requiere la conexión de electrodos a la piel de una persona.

Incluso las últimas tecnologías de consumo como el Apple Watch requieren que el usuario toque la “corona digital” que sobresale del dispositivo con un dedo, lo que forma un circuito a lo largo del cuerpo del usuario, lo que permite medir las señales eléctricas en el corazón.

Sin embargo, investigadores en China informaron sobre la invención de una nueva tecnología de ECG que utiliza un radar de ondas milimétricas e IA para inferir una señal de ECG, lo que hace que el sistema sea completamente sin contacto.

Si los prometedores resultados iniciales de los investigadores se confirman, la tecnología de ondas milimétricas podría inspirar nuevas aplicaciones basadas en un flujo confiable e ininterrumpido de datos sobre la salud del corazón.

“La evidencia experimental ha demostrado que muchas enfermedades cardiovasculares podrían controlarse y prevenirse mejor a través del monitoreo y análisis continuos del ECG”, explica Yan Chen, vicedecano y profesor de la Escuela de Ciencia y Tecnología Cibernética de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China.

“Sin embargo, la necesidad de colocar electrodos en el cuerpo durante la monitorización actual del ECG disminuye la disposición de las personas a usar dichos dispositivos durante mucho tiempo, lo que hace que esas señales de ECG transitorias e irregulares sean difíciles de detectar”.

Chen experimentó esto de primera mano cuando necesitó monitoreo de ECG durante 24 horas.

“Durante ese tiempo, sufría de irritación de la piel donde se colocaban los electrodos y me molestaba mi capacidad limitada para moverme debido a los cables de los electrodos.

Esta experiencia realmente me hace negarme a hacer otro examen”, dice.

Inspirados para encontrar una mejor solución, Chen y su equipo utilizaron un dispositivo comercial de radar de ondas milimétricas que puede detectar los movimientos del sistema cardiovascular en las tres direcciones a lo largo del tiempo.

Luego, él y sus colegas desarrollaron un sofisticado algoritmo de inteligencia artificial que puede usar esta actividad mecánica para inferir actividad eléctrica.

En su estudio, los investigadores realizaron 200 ensayos experimentales con 35 participantes de entre 18 y 65 años.

El dispositivo de radar se colocó entre 0,4 y 0,5 metros sobre sus cuerpos durante cuatro estados fisiológicos diferentes: respiración normal, respiración irregular, post-ejercicio ( específicamente, después de saltos de tijera) y el sueño, para simular las condiciones comunes de la vida diaria.

Después de usar los datos para entrenar y probar su IA, los investigadores encontraron que el enfoque tenía un error de tiempo medio de menos de 14 milisegundos y una precisión morfológica media del 90 por ciento en comparación con la de un ECG estándar con electrodos.

Chen enfatiza que el nuevo enfoque que usa radar ofrece varias ventajas sobre el enfoque estándar.

“Nuestro escenario de monitoreo no requiere que los usuarios se quiten la ropa ni que coloquen un dispositivo o electrodo en sus cuerpos”, dice.

“Creemos que esta fortaleza complementaría de manera efectiva el monitoreo continuo de ECG las 24 horas”.

Sin embargo, una limitación es que el nuevo enfoque es menos preciso cuando un paciente se mueve al azar, algo que el equipo de investigación planea abordar en un trabajo futuro.

Este estudio también involucró a personas sanas, por lo que el algoritmo de IA debe capacitarse más para que sea aplicable a personas con enfermedades cardiovasculares subyacentes específicas.

Sin embargo, Chen ve muchos beneficios en la monitorización de ECG continua y sin contacto, y el equipo está tratando de comercializar su enfoque.

“Planeamos lanzar un producto para el cuidado de la salud en el hogar, donde los ancianos con alto riesgo de enfermedades cardíacas requieren un control integral del estado”, dice.

“Creemos que esta nueva tecnología de salud digital ayudará a las personas a disfrutar de una vida más saludable”.

Fuente: IEEE Spectrum