Google Home e Amazon Echo (in futuro) potrebbero rilevare il battito cardiaco a distanza

Google Home e Amazon Echo (in futuro) potrebbero rilevare il battito cardiaco a distanza

I dispositivi smart come Google Home e Amazon Echo, secondo uno studio di alcuni ricercatori, potrebbero diventare anche dei dispositivi medici: sono potenzialmente in grado di monitorare il ritmo cardiaco, avvisandoci di eventuali problemi.

di pubblicata il , alle 16:41 nel canale Scienza e tecnologia
 

Un gruppo di ricercatori dell'Università di Washington ha messo a punto una tecnologia di intelligenza artificiale che potrebbe permettere in futuro a smart speaker come Google Home e Amazon Echo di monitorare e rilevare il battito cardiaco di persone sedute vicine al dispositivo, senza richiedere alcun contatto.

Il funzionamento del sistema è praticamente il medesimo che usa Amazon Alexa per rilevare la voce dell'utente, ma in questa versione consente di rilevare a distanza il battito cardiaco regolare e irregolare. Come funziona? Il sistema invia suoni impercettibili dallo speaker e, in base al modo in cui i suoni tornano indietro, può identificare e monitorare i singoli battiti cardiaci. Poiché il battito cardiaco è un movimento così piccolo sulla superficie toracia, il team si è avvalso del machine learning per aiutare lo smart speaker a discernere il ritmo cardiaco.

La frequenza cardiaca, come sappiamo, è la media dei battiti cardiaci in un determinato lasso di tempo. Ad esempio in un minuto vengono rilevati 60 battiti, ovvero un battito al secondo. Bene, più complicato ma molto più utile dal punto di vista sanitario è il rilevamento del ritmo cardiaco, che tradotto significa l'andamento dei battiti cardiaci in un determinato lasso di tempo. In questo modo è possibile vedere se i 60 battiti al minuto sono regolari, quindi un battito al secondo, oppure irregolari.

"I disturbi del ritmo cardiaco sono in realtà più comuni di altre condizioni cardiache ben note. Le aritmie cardiache possono causare gravi morbilità come gli ictus, ma possono essere altamente imprevedibili e quindi difficili da diagnosticare. La disponibilità di un test a basso costo che può essere eseguito frequentemente e comodamente da casa può essere un punto di svolta per alcuni pazienti in termini di diagnosi e gestione precoci", ha detto Arun Sridhar, assistente professore di cardiologia presso la UW School of Medicine.

Più in dettaglio, lo smart speaker utilizza due diversi algoritmi per rilevare il battito a distanza. Il dispositivo emette segnali sonori impercettibili a 18-22 KHz che rimbalzano sul corpo umano e tornano indietro. Il primo algoritmo è chiamato di "apprendimento automatico autogestito" e usa tutti i microfoni del dispositivo per identificare solamente il segnale del battito cardiaco della persona, eliminando i rumori esterni. Il secondo algoritmo interviene una volta ricevuto il segnale del battito segmentando i vari segnali per estrarne l'intervallo R-R, ovvero il tempo che trascorre tra un battito e l'altro. Questo è l'unico sistema per misurare il ritmo cardiaco: identificare i singoli battiti.

"È simile al modo in cui Alexa può trovare la mia voce anche se sto riproducendo un video o se ci sono più persone che parlano nella stanza. Quando dico 'Ehi, Alexa', i microfoni lavorano insieme per trovarmi nella stanza e ascoltare quello che dico dopo. Questo è fondamentalmente quello che sta succedendo qui, ma con il battito del cuore", ha detto Shyam Gollakota, coautore dello studio.

Rilevare il battito cardiaco a distanza? I test sono sorprendenti

I ricercatori hanno testato un prototipo di "smart speaker" su due gruppi: il primo formato da 26 partecipanti sani e il secondo da 24 pazienti ospedalizzati affetti da insufficienza cardiaca, flutter o fibrillazione atriale e altre anomalie cardiache. I test di misurazione del battito cardiaco senza contatto hanno dato risultati molto simili a quelli rilevati da macchinari ospedalieri di comprovata precisione.

Rispetto ai dati rilevati dall'ECG (elettrocardiogramma), il sistema a distanza ha calcolato intervalli R-R sui partecipanti sani con una media di errore di soli 28 millisecondi su un totale di 12280 battiti cardiaci. Per quanto riguarda i pazienti ospedalizzati affetti da patologie cardiache sono stati rilevati 5639 battiti con un errore medio di 30 millisecondi rispetto ai dispositivi ospedalieri.

Attualmente questo sistema è predisposto per svolgere controlli a campione: se una persona è preoccupata per il proprio ritmo cardiaco, può sedersi di fronte a un altoparlante intelligente per ottenere una lettura. Il team spera però che le versioni future possano monitorare i battiti cardiaci delle persone mentre dormono, aiutando i medici a diagnosticare condizioni come l'apnea notturna.

"Con un dispositivo come questo, potete monitorare un paziente in modo esteso e definire modelli d'intervento mirati. Ad esempio, possiamo capire quando in uno specifico paziente si verificano aritmie e sviluppare piano di intervento personalizzati", ha detto Arun Sridhar. "Questo è il futuro della cardiologia. E la bellezza di usare dispositivi di questo tipo è che sono già nelle case delle persone".

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2 Commenti
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Andross_8710 Marzo 2021, 16:49 #1
sarebbe meglio concentrarsi sul far andare echo in multiutenza, masembra che attualmente la domotica sia solo per single secondo amazon.
Zurlo10 Marzo 2021, 22:43 #2
Penso che possa essere un anche un valido alleato contro l'aerofagia, causa di meteorismo e eruttazioni. Potrebbe misurare quante pernacchie sente durante il giorno e valutare lo stato delle viscere e l'inquinamento da metano.

Scherzi a parte, ho l'impressione che questi cosi siano sempre piu' invasivi: se riescono a sentire il battito cardiaco, possono davvero sentire tutto, anche cosa scrivo.

E per rispondere all'amico qui sopra - si, sia Google che Alexa ti riconoscono, ma non gliene frega niente: chiunque puo' entrare in casa e dire "Alexa/Google, spegni tutto" e mandarti la casa in shutdown.

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