Investigadores de China Shanghái demostraron que combinar señales de ambas manos mejora la estimación de frecuencia cardiaca en anillos inteligentes, aunque la presión arterial sigue siendo un reto para esta tecnología
Un equipo de la Universidad Jiao Tong de Shanghái desarrolló un sistema de monitoreo cardiovascular basado en anillos inteligentes que captura simultáneamente señales de fotopletismografía en ambas manos, una estrategia que hasta ahora prácticamente no se había explorado en la investigación de dispositivos wearables. El estudio, publicado en npj Digital Medicine, cuestiona que las señales fisiológicas son iguales sin importar de qué lado del cuerpo se midan, un supuesto que la mayoría de los sistemas comerciales dan por hecho. Para ello, construyeron la base de datos bilateral de fotopletismografía más grande hasta ahora, con 97 mil 559 muestras de mil 810 participantes, y encontraron que combinar las señales de las dos manos mejora la estimación de frecuencia cardiaca, aunque la medición de presión arterial sigue siendo limitada.
La fotopletismografía, o PPG, es la tecnología óptica que emplean relojes y anillos inteligentes para detectar los cambios de volumen sanguíneo en los vasos periféricos y así estimar variables como la frecuencia cardiaca o la presión arterial. Los sistemas actuales miden en un solo punto del cuerpo, generalmente una muñeca o un dedo, bajo la premisa de que esa señal representa de forma confiable lo que ocurre en el resto del organismo. Los investigadores señalan que estudios previos han documentado diferencias entre uno y otro brazo que pueden superar los 10 mmHg en presión sistólica en una quinta parte de las personas, una discrepancia que los modelos convencionales suelen pasar por alto.
Para poner a prueba esta simetría, el equipo reclutó a mil 988 participantes en el Hospital Central de Mianyang, de los cuales mil 810 completaron el protocolo con datos válidos. Cada persona utilizó dos anillos, uno en cada mano, que registraron señales de forma sincronizada junto con mediciones de referencia tomadas con un dispositivo oscilométrico validado clínicamente. Con esta información, los autores entrenaron un modelo de aprendizaje multitarea capaz de estimar de manera simultánea la presión sistólica, la presión diastólica, la frecuencia cardiaca y la edad biológica a partir de las señales de PPG.
Los resultados muestran un patrón distinto según la variable medida, por la frecuencia cardiaca fue el parámetro con mejor desempeño, con un error promedio de 3.21 latidos por minuto al combinar ambas manos, una mejora considerable frente a los 10.65 latidos por minuto que arrojaría una predicción basada únicamente en el promedio poblacional. La estimación de edad tuvo una mejora más modesta, de 11.08 a 9.46 años. En contraste, la presión arterial mostró limitaciones más marcadas: el error se redujo solo de 13.81 a 12.36 mmHg en la presión sistólica y de 9.27 a 8.21 mmHg en la diastólica, cifras que no alcanzan los criterios de validación establecidos por las normas ANSI, AAMI e ISO para dispositivos de medición de presión arterial sin brazalete.
Un hallazgo central del estudio es que, cuando se toma un brazo como referencia del otro en lugar de compararlo contra el dispositivo clínico, la correlación entre ambos lados es alta para la frecuencia cardiaca, con un coeficiente de 0.925, pero considerablemente más baja para la presión sistólica, con 0.612. Los autores interpretan esto como evidencia de que la homogeneidad espacial, es decir, la idea de que ambos lados del cuerpo producen la misma señal, es una simplificación que no siempre se cumple, particularmente en poblaciones con condiciones de salud subóptimas.
Asimismo, el análisis por subgrupos añadió otra capa de complejidad. Las diferencias entre ambos lados del cuerpo resultaron mayores en personas de edad avanzada y menores en quienes tienen un índice de masa corporal más alto, mientras que por sexo solo se observaron diferencias significativas en la estimación de edad. Los investigadores proponen que la magnitud de esta discrepancia bilateral podría funcionar como un indicador de confiabilidad de la medición: cuando ambos anillos arrojan valores similares, el error de estimación tiende a ser menor, mientras que discrepancias mayores podrían señalar inestabilidad fisiológica o ruido en la señal.
Entre las limitaciones reconocidas por el equipo está que todos los participantes provienen de un solo hospital, lo que restringe la representatividad del hallazgo frente a poblaciones más amplias. También señalan que las sesiones de registro fueron relativamente breves y en reposo, por lo que la capacidad del sistema para el seguimiento de tendencias a largo plazo en condiciones ambulatorias aún no ha sido evaluada. Los autores concluyen que la contribución principal del trabajo no está únicamente en mejorar la precisión de las estimaciones, sino en abrir la posibilidad de que el monitoreo bilateral sirva para identificar en qué momentos una medición wearable es más o menos confiable.
