In futuro, potremmo dover mandare in pensione gli smartwatch: Google è infatti al lavoro su una nuova tecnologia in grado di trasformare gli smartphone in strumenti per il monitoraggio della salute cardiovascolare semplicemente attraverso la fotocamera frontale. I dettagli sono stati illustrati in una nuova ricerca pubblicata dalla stessa azienda.
Monitoraggio cardiaco alla portata di tutti
L’obiettivo di Google è quello di rendere il monitoraggio dei parametri cardiaci accessibile a sempre più persone: quasi tutti, infatti, possediamo uno smartphone a fronte della diffusione meno capillare degli smartwatch. Proprio i dispositivi indossabili, nel corso degli ultimi anni, hanno reso nettamente più semplice tenere sotto controllo la salute del proprio cuore durante la giornata.
La tecnologia sviluppata dall’azienda prende il nome di “Passive Heart Rate Monitoring”, abbreviato PHRM, ovvero “Monitoraggio della frequenza cardiaca passivo”. Il sistema è solo all’apparenza semplice: utilizza la fotocamera frontale del telefono per analizzare le impercettibili variazioni della pelle causate dal flusso sanguigno nel corpo. Cambiamenti invisibili all’occhio umano, ma perfettamente rilevabili da quello digitale di una fotocamera e dagli algoritmi di machine learning.
Il sistema registrerà un breve video della durata di otto secondi subito dopo che l’utente ha sbloccato il proprio telefono tramite autenticazione facciale. Dopodiché, un modello di Intelligenza Artificiale eseguito direttamente sul dispositivo lo analizza e produce una stima della frequenza cardiaca. Ciò che contraddistingue l’approccio di Google rispetto alle tecnologie già esistenti è che non richiede che sia l’utente ad avviarlo manualmente, ma lo fa in automatico. Anzi: raccoglie dati durante il normale utilizzo del telefono, per costruire nel tempo una stima della frequenza cardiaca a riposo.
Il sistema sta restituendo ottimi risultati
Uno degli aspetti più rilevanti dello studio riguarda la fase di addestramento e validazione del sistema: Google ha utilizzato oltre 350.000 clip video raccolte da quasi 700 partecipanti. L’azienda ha inoltre scelto deliberatamente di includere persone con diverse tonalità di pelle, elemento particolarmente importante poiché le misurazioni basate sul flusso sanguigno risultano generalmente più complesse da effettuare su carnagioni più scure.
Al momento, stando ai risultati presentati da Google, il sistema ha raggiunto livelli di accuratezza conformi agli standard del settore per tutti i gruppi di tonalità della pelle coinvolti nei test. Per quanto riguarda la stima della frequenza cardiaca a riposo, le misurazioni ottenute sono risultate entro un margine di cinque battiti al minuto rispetto ai dati registrati da un Fitbit Charge 6.
La società ha inoltre effettuato uno studio in condizioni reali: i partecipanti hanno utilizzato i propri smartphone per oltre una settimana indossando contemporaneamente apparecchiature ECG e un tracker Fitbit. Anche al di fuori degli ambienti di laboratorio il sistema avrebbe continuato a fornire risultati soddisfacenti.
Quali sono i limiti di una tecnologia così avanzata?
Nonostante i dati incoraggianti, Google riconosce alcuni limiti della tecnologia. I ricercatori hanno rilevato difficoltà nel catturare misurazioni in modo costante per gli utenti con tonalità di pelle più scure, come già anticipato, pur mantenendo accurate le rilevazioni ottenute. Sono inoltre emersi fattori che possono influenzare la precisione delle stime, tra cui il movimento della testa, il parlare durante la registrazione e altri comportamenti.
Anche la tutela della privacy rappresenta un aspetto centrale del progetto. La ricerca è stata condotta con il consenso esplicito dei partecipanti e mediante raccolta di dati crittografati. Per un’eventuale implementazione commerciale futura, Google ritiene che l’elaborazione dei dati direttamente sul dispositivo e l’utilizzo dell’autenticazione facciale possano contribuire a rafforzare le garanzie per gli utenti.
Per il momento il Passive Heart Rate Monitoring rimane un progetto di ricerca e non è stato annunciato alcun lancio commerciale. Tuttavia, le implicazioni della tecnologia sono significative. Se gli smartphone riuscissero a monitorare in modo affidabile parametri cardiovascolari senza hardware aggiuntivo, il controllo della salute cardiaca potrebbe diventare accessibile a un bacino di utenza molto più ampio rispetto a quello di oggi.
