El Echo de Amazon y otros parlantes inteligentes como Google Home podrían usarse para monitorear el ritmo del corazón de una persona.
Los académicos crearon un dispositivo impulsado por IA que monitorea los latidos cardíacos regulares e irregulares utilizando las mismas herramientas que se encuentran en los parlantes inteligentes.
Se descubrió que el prototipo, que se construyó en un laboratorio pero podría incorporarse a los altavoces en el futuro, era casi tan bueno como los dispositivos médicos en los hospitales.
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Los académicos crearon un dispositivo impulsado por inteligencia artificial que monitorea los latidos cardíacos regulares e irregulares utilizando las mismas herramientas que se encuentran en los parlantes inteligentes
Se descubrió que el prototipo, que se construyó en un laboratorio pero podría incorporarse a altavoces comerciales en el futuro, era casi tan bueno como los dispositivos médicos aprobados que se encuentran en los hospitales.
La búsqueda de latidos comienza cuando una persona se sienta a uno o dos pies del altavoz inteligente.
Luego, el sistema reproduce un sonido continuo inaudible, que rebota en la persona y luego regresa al altavoz.
Según cómo ha cambiado el sonido devuelto, el sistema puede aislar los movimientos de la persona, incluida la subida y bajada del pecho mientras respira, dijeron los científicos.
Los investigadores dicen que esta es la primera vez que los médicos pueden controlar los latidos cardíacos regulares e irregulares sin contacto físico.
El sistema de aprendizaje automático que detecta los latidos del corazón es similar al que utilizan los altavoces de Amazon Echo para activar Alexa.
Uno de los desafíos más difíciles, dicen los investigadores, fue filtrar el ruido hecho por la persona que respira.
Anran Wang, autor principal del estudio y estudiante de doctorado en la Universidad de Washington, dijo: ‘El movimiento de la respiración de alguien es órdenes de magnitud mayor en la pared torácica que el movimiento de los latidos del corazón, por lo que representa un gran desafío.
Y la señal respiratoria no es regular, por lo que es difícil simplemente filtrarla.
«Utilizando el hecho de que los altavoces inteligentes tienen varios micrófonos, diseñamos un nuevo algoritmo de formación de haces para ayudar a los altavoces a encontrar los latidos del corazón».
El equipo diseñó un algoritmo que aprende a medida que se usa y no se basa en un conjunto de datos predeterminado.
Este algoritmo combina señales de todos los múltiples micrófonos del altavoz inteligente para identificar la elusiva señal de latido, dijeron los expertos.
El profesor Shyam Gollakota, coautor del estudio, dijo: ‘Esto es similar a cómo Alexa siempre puede encontrar mi voz, incluso si estoy reproduciendo un video o si hay varias personas hablando en la habitación.
El sistema sin contacto envía sonidos inaudibles desde el altavoz a una habitación y escucha cómo se recuperan. Dependiendo de lo que detecte después de que regresen las ondas sonoras, incluido el ascenso y descenso de su pecho, un algoritmo de aprendizaje automático puede reconstruir los latidos del corazón de la persona.
El sistema de aprendizaje automático que detecta los latidos del corazón es similar al que utiliza Amazon Echos para activar Alexa (en la imagen). Uno de los desafíos más difíciles, dicen los investigadores, fue filtrar el ruido producido por la persona que respira.
‘Cuando digo, «hola, Alexa», los micrófonos están trabajando juntos para encontrarme en la habitación y escuchar lo que digo a continuación. Eso es básicamente lo que está sucediendo aquí, pero con los latidos del corazón ‘.
El ritmo cardíaco es más útil para los médicos que la simple frecuencia cardíaca, otra característica que se usa comúnmente para monitorear a los pacientes.
El Dr. Arun Sridhar, coautor del estudio, dijo: “Los trastornos del ritmo cardíaco son en realidad más comunes que algunas otras afecciones cardíacas conocidas.
Las arritmias cardíacas pueden causar enfermedades graves, como accidentes cerebrovasculares, pero pueden ser muy impredecibles y, por lo tanto, difíciles de diagnosticar.
«La disponibilidad de una prueba de bajo costo que se pueda realizar con frecuencia y en la comodidad del hogar puede cambiar las reglas del juego para ciertos pacientes en términos de diagnóstico y manejo temprano».
El equipo comparó el intervalo entre latidos del altavoz inteligente con uno de un monitor de latidos estándar. Más de 12.000 latidos del corazón de personas sanas y, en promedio, se detectaron dentro de los 28 milisegundos del monitor estándar, dijeron los investigadores.
Actualmente, este sistema está configurado para controles al azar, por lo que si una persona está preocupada por su ritmo cardíaco, puede sentarse frente a un altavoz inteligente y obtener una lectura. Pero el equipo de investigación espera que las versiones futuras puedan monitorear continuamente los latidos del corazón mientras las personas duermen, algo que podría ayudar a los médicos a diagnosticar afecciones como la apnea del sueño.
Los investigadores probaron un prototipo en dos grupos, 26 participantes sanos y 24 pacientes en el hospital, con una amplia gama de afecciones cardíacas, que incluyen fibrilación auricular e insuficiencia cardíaca.
El equipo comparó el intervalo entre latidos del altavoz inteligente con uno de un monitor de latidos estándar.
Se registraron más de 12.000 latidos cardíacos de personas sanas que, en promedio, se captaron dentro de los 28 milisegundos del monitor estándar, dijeron los investigadores.
El dispositivo fue casi tan efectivo cuando se usó en pacientes hospitalarios. Se midieron más de 5.600 latidos cardíacos y, en promedio, el prototipo los detectó dentro de los 30 milisegundos del dispositivo médico aprobado.
Actualmente, este sistema está configurado para controles al azar, por lo que si una persona está preocupada por su ritmo cardíaco, puede sentarse frente a un altavoz inteligente y obtener una lectura.
Pero el equipo de investigación espera que las versiones futuras puedan monitorear continuamente los latidos del corazón mientras las personas duermen, algo que podría ayudar a los médicos a diagnosticar afecciones como la apnea del sueño.
El Dr. Sridhar dijo: ‘Si tiene un dispositivo como este, puede monitorear a un paciente de manera extendida y definir patrones que sean individualizados para el paciente.
“Por ejemplo, podemos averiguar cuándo ocurren las arritmias para cada paciente específico y luego desarrollar los planes de atención correspondientes que se adaptan a cuando los pacientes realmente los necesitan.
‘Este es el futuro de la cardiología. Y la belleza de usar este tipo de dispositivos es que ya están en los hogares de las personas ‘.
Los hallazgos del estudio se publicaron en Communications Biology.
