Medición del pulso a partir de pequeños movimientos de cabeza

Miden el pulso humano a partir de pequeños movimientos de cabeza para diagnosticar enfermedades cardiacas.

Uso de dirección y magnitud del movimiento en puntos específicos para conocer el pulso.  (crédito: G. Balakrishnan et al.)

Uso de dirección y magnitud del movimiento en puntos específicos para conocer el pulso. (crédito: G. Balakrishnan et al.)

Investigadores del Laboratorio de Ciencia de la Computación e Inteligencia Artificial del MIT han desarrollado un nuevo algoritmo que puede medir con exactitud los pulsos del corazón de personas que aparecen en vídeo digital ordinario por medio del análisis de pequeños e imperceptibles movimientos de cabeza que acompañan el movimiento de la sangre ocasionados por las  contracciones del corazón.

En pruebas, el algoritmo realizó mediciones de pulso consistentes con los generados por electrocardiogramas (EKGs). También pudo proporcionar estimados útiles del intervalo de tiempo entre los pulsos, una medición que puede ser utilizada para identificar pacientes con riesgo de algún evento cardiaco.

Un sistema de medición de pulso basado en vídeo podría ser útil para vigilancia de recién nacidos o ancianos, cuya piel sensible podría ser lastimada debido a la frecuente colocación de las guías de medición del EKG.

De acuerdo con John Guttag, “desde una perspectiva médica, considero que esté dispositivo tendrá aplicaciones en la búsqueda de asimetrías bilaterales y medición de la salida cardiaca, utilizado en el diagnóstico de varios tipos de enfermedades del corazón”.

El algoritmo usa reconocimiento facial estándar para distinguir la cabeza del sujeto del resto de la imagen. Seguidamente, al azar selecciona de 500 a 1,000 puntos distintos, agrupados alrededor de la boca y nariz del sujeto y a cuyos movimientos da seguimiento cuadro a cuadro.

Como paso siguiente, filtra los movimientos cuadro por cuadro cuya frecuencia temporal esté fuera del rango de pulso normal del corazón –más o menos de 0.5 a 5 hertz, o de 30 a 300 ciclos por minuto.

Por medio del uso de una técnica conocida como análisis de componente, el algoritmo descompone la señal resultante en distintas señales constituyentes, las cuales representan aspectos de movimientos remanentes que no parecen tener correlación entre sí.

De esas señales, selecciona la que parece ser la más regular y que se ubica dentro de la frecuencia típica del pulso humano.

Más información aquí.

Uso de dirección y magnitud del movimiento en puntos específicos para conocer el pulso. (crédito: G. Balakrishnan et al.)