Detección de la frecuencia cardiaca por técnicas de balistocardiografía y visión computacional.

Resumen

Actualmente, existe una creciente necesidad de monitorear
fuera de la clínica biomarcadores como la frecuencia
cardiaca. Esto ha llevado a desarrollar métodos que
aprovechen sensores accesibles a los pacientes, como las
cámaras de sus teléfonos. Particularmente, se han establecido
métodos de video para extraer el pulso a partir de los
movimientos cíclicos producidos al paso de la sangre hacia
la cabeza. La detección en otras zonas, sin embargo, se ha
dificultado por la baja presión y amplitud de movimiento que
presentan.
En este trabajo, se propuso un método basado en
balistocardiografía y algoritmos de seguimiento para estimar
la frecuencia cardiaca a partir de movimientos periódicos en
los dedos; producidos por la circulación sanguínea capilar.
La técnica consistió en colgar del dedo un péndulo, de modo
que la presión sanguínea actuase como un forzamiento para
este. Se grabó el movimiento del péndulo y se procesó el
video aplicando tareas de seguimiento, remuestreo, filtrado,
análisis de componentes principales y selección de la
componente más periódica; extrayendo la frecuencia
cardiaca a partir del espectro de esta última.
El ritmo cardiaco determinado por este método mostró un
error relativo promedio de 1.4% al compararse con
mediciones hechas en un dispositivo Huawei Band 4. Esto
valida, como Prueba de Concepto, que métodos como el
desarrollado, pueden ser útiles para extraer información
fisiológica a partir de señales de movimiento pequeñas,
usualmente difíciles de detectar con video.