La fotocamera del telefono può misurare la HRV?

La fotocamera del telefono può stimare la variabilità della frequenza cardiaca (HRV) riprendendo il polso nella punta del dito. Negli studi in laboratorio a riposo le app migliori si sono avvicinate all'ECG, ma nello stesso test un'app sbagliava di molto. Funziona solo se non ti muovi e appoggi il dito con delicatezza sull'obiettivo.

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Da ricordare

  • La fotocamera e il flash del telefono possono rilevare il polso nella punta del dito e misurare il tempo di ogni battito.
  • A riposo, diversi studi hanno osservato che il RMSSD misurato con la fotocamera era vicino a quello dell'ECG.
  • La precisione dipende dall'app e dal telefono. In uno studio un'app per la fotocamera sbagliava in media di oltre il 100%.
  • Per una misurazione utilizzabile, non muoverti, appoggia il dito con delicatezza sull'obiettivo e registra per alcuni minuti.

Sì, a riposo e con cura: la fotocamera del telefono può rilevare il polso dalla punta del dito e stimare la variabilità della frequenza cardiaca (HRV), e in diversi studi le app migliori si Indice di stress di Baevsky Un valore senza unità di misura, ricavato dall'istogramma degli intervalli tra i battiti. Sale quando il ritmo diventa più regolare e meno variabile, cosa che Baevsky leggeva come tensione nella regolazione dell'organismo. Approfondisci: Indice di stress di Baevsky sono avvicinate all’ elettrocardiogramma ECG Una registrazione dell'attività elettrica del cuore, ottenuta con elettrodi sulla pelle. Gli intervalli RR ricavati dall'ECG sono il metodo di riferimento per misurare la HRV. Approfondisci: ECG (ECG). I risultati cambiano molto da un’app e da un telefono all’altro, e la misurazione funziona solo se non ti muovi e tieni il dito appoggiato con delicatezza sull’obiettivo.

Come la fotocamera legge il polso

Quando copri la fotocamera e il flash con la punta del dito, la luce entra nella pelle. A ogni battito affluisce nel dito un po’ più di sangue, che assorbe un po’ più di luce. La fotocamera la registra come una piccola variazione regolare di luminosità. Il metodo si chiama fotopletismografia PPG Metodo ottico che manda luce nella pelle e registra la pulsazione del sangue a ogni battito. La maggior parte degli orologi, degli anelli e delle app con la fotocamera del telefono lo usa per stimare la HRV. Approfondisci: PPG (PPG) ed è lo stesso principio usato da uno smartwatch o da un anello.

L’app trova il picco di ogni pulsazione e misura il tempo da un picco al successivo. Questi intervalli tra una pulsazione e l’altra prendono il posto degli intervalli tra i battiti di un ECG. Da lì l’app calcola un valore come il RMSSD RMSSD Radice quadrata della media dei quadrati delle differenze successive: misura della HRV, in ms, di quanto ogni intervallo tra battiti differisce dal successivo. Riflette soprattutto l'attività vagale. Approfondisci: RMSSD . La lezione su come si calcola la HRV illustra questo passaggio.

Che cosa mostrano gli studi

Tutti e quattro gli studi qui sotto hanno testato persone a riposo.

  • 29 adulti sani, 5 minuti a riposo. Uno studio del 2017 ha registrato la HRV nello stesso momento con la fotocamera di uno smartphone, una fascia toracica e un ECG, con respirazione guidata e con respirazione normale. Le differenze del RMSSD tra telefono ed ECG erano trascurabili, e gli autori hanno giudicato accettabile la concordanza.
  • 57 adulti sani, respirazione lenta. In uno studio del 2023 (età media 26,7 anni, 70% donne), i partecipanti hanno fatto cinque esercizi di respirazione lenta di 5 minuti. A ogni ritmo di respirazione, le misurazioni di lnRMSSD lnRMSSD Il logaritmo naturale del RMSSD, senza unità di misura. Il logaritmo riduce la dispersione dei valori del RMSSD e rende più facile confrontare e analizzare le variazioni da un giorno all'altro. Approfondisci: lnRMSSD e di altri valori di HRV con la fotocamera e con l’ECG concordavano molto bene (correlazione intraclasse superiore a 0,90).
  • Tre app, un solo telefono. Uno studio del 2021 ha fatto sedere cinque giovani adulti sani con la fotocamera di un iPhone 8 sull’indice, e ha confrontato i risultati con un ECG a più derivazioni. Due app per la fotocamera avevano errori medi del RMSSD dell’8,71% e del 9,43%. Una terza app aveva un errore medio del 112,36%.
  • Una fotocamera più vecchia e più lenta. Uno studio del 2015 su 30 adulti sani sdraiati ha usato un telefono che riprendeva da 20 a 30 fotogrammi al secondo. Il RMSSD ricavato dalla fotocamera saliva e scendeva con il valore dell’ECG, ma non concordava abbastanza da poterlo sostituire. Gli autori hanno notato che questa frequenza dei fotogrammi è spesso considerata troppo bassa per la HRV, anche se hanno sostenuto che l’interpolazione del segnale può compensarla.

Nel complesso gli studi mostrano che una misurazione con la fotocamera può essere precisa quando l’app elabora bene il segnale e il telefono registra abbastanza in fretta. Il buon risultato di un’app non dimostra che un’altra funzioni.

Che cosa può andare storto

  • Il movimento. Anche piccoli movimenti del dito disturbano il segnale. Una revisione sui sensori del polso ha rilevato che l’attività fisica rendeva spesso la HRV basata sul polso inaccettabilmente diversa da quella dell’ECG.
  • La pressione del dito. Nello studio del 2021 i partecipanti tenevano la fotocamera appoggiata sul dito, senza che premesse.
  • Le registrazioni brevi. Gli autori dello stesso studio hanno suggerito che la durata della registrazione influisse sulla precisione più del tipo di sensore. I due dispositivi peggiori di quello studio usavano registrazioni di 3 minuti invece di 5.
  • I battiti irregolari. I battiti extra o saltati alterano la HRV, ed è per questo che gli standard di misura del 1996 chiedono di eliminarli o correggerli prima di calcolarla. Un’app per la fotocamera non può dirti perché il tuo polso è irregolare.

Come ottenere una misurazione utilizzabile

  1. Prima siediti o sdraiati e riposa per un minuto o due.
  2. Appoggia la punta del dito su fotocamera e flash insieme, senza premere.
  3. Tieni ferma la mano e il telefono, in appoggio sulla gamba o su un tavolo.
  4. Respira normalmente e registra per tutto il tempo che l’app consente, idealmente alcuni minuti.
  5. Misura alla stessa ora ogni giorno, per esempio subito dopo il risveglio, e guarda l’andamento.

La lezione su come fare una buona misurazione della HRV approfondisce la routine. Per confrontare la fotocamera con altri sensori, leggi la HRV al polso è precisa quanto quella della fascia toracica? e la guida come si misura la HRV.

Puoi anche inserire il valore di una qualsiasi app per la fotocamera o di un dispositivo indossabile nello strumento di verifica HRV La mia HRV è normale?

Quando parlarne con un medico

Una misurazione della HRV con la fotocamera è una stima del benessere. Non permette di diagnosticare un ritmo cardiaco irregolare né altre condizioni. Se senti spesso il cuore accelerato, con un battito cardiaco che sfarfalla o è irregolare, oppure hai dolore al petto, capogiri, svenimenti o fiato corto, parlane con un medico.

Domande frequenti

Una misurazione con la fotocamera vale quanto quella di un dispositivo indossabile?

Per una misurazione breve a riposo, nei piccoli studi le app migliori si sono avvicinate alla fascia toracica, anche se non sempre altrettanto bene. Un dispositivo indossabile ha il vantaggio di misurare ogni notte senza alcuno sforzo da parte tua, e questo rende più facile seguire l'andamento nel tempo.

Fonti

  1. Comparison of Heart-Rate-Variability Recording With Smartphone Photoplethysmography, Polar H7 Chest Strap, and Electrocardiography International Journal of Sports Physiology and Performance, 2017
  2. Validation of Photoplethysmography Using a Mobile Phone Application for the Assessment of Heart Rate Variability in the Context of Heart Rate Variability-Biofeedback Psychosomatic Medicine, 2023
  3. Assessing the Accuracy of Popular Commercial Technologies That Measure Resting Heart Rate and Heart Rate Variability Frontiers in Sports and Active Living, 2021
  4. Extraction of heart rate variability from smartphone photoplethysmograms Computational and Mathematical Methods in Medicine, 2015
  5. How accurate is pulse rate variability as an estimate of heart rate variability? A review on studies comparing photoplethysmographic technology with an electrocardiogram International Journal of Cardiology, 2013
  6. Heart rate variability: standards of measurement, physiological interpretation and clinical use Circulation (Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology), 1996