Salute Digitale

Attraverso la tecnologia di imaging ottico transdermico è possibile utilizzare una videocamera di uno smartphone per estrarre informazioni sul flusso sanguigno del viso. Con buoni risultati in termini di accuratezza.

Nuralogix è un’azienda canadese di Intelligenza Artificiale che ha brevettato una tecnologia innovativa (Transdermal Optical Imaging – TOI) in grado di misurare diversi parametri vitali attraverso la rilevazione del flusso sanguigno nel viso.

La tecnologia si basa sul fatto che la pelle umana è traslucida. La luce e le sue rispettive lunghezze d’onda sono riflesse in diversi strati sotto la pelle e possono essere utilizzate per rivelare informazioni sul flusso sanguigno nel volto umano. Queste informazioni possono essere catturate dalle immagini video di fotocamere convenzionali.

L’app

Nuralogix ha sviluppato un’app per smartphone iOS e Android, denominata Anura, che consente di misurare diversi indicatori di salute in soli 30 secondi inquadrando il proprio viso.

Anura misura la frequenza cardiaca, i battiti cardiaci irregolari, la
frequenza respiratoria, la pressione sanguigna, la variabilità della frequenza cardiaca, il livello di stress e il rischio di malattie cardiovascolari.

La misura inizia, dopo essersi registrati e aver definito il proprio profilo, posizionando lo smartphone di fronte a sé stessi e inquadrando il volto con la fotocamera (la tecnologia funziona anche con quelle di portatili e tablet).

Il software rileva e traccia automaticamente il viso identificando le regioni chiave di interesse (ROI). Mantenendo fermo lo smartphone per 30 secondi, I dati del flusso sanguigno facciale estratti vengono inviati al cloud dove il motore di IA DeepAffex applica l’elaborazione avanzata dei segnali e i modelli di Deep Learning sviluppati da Nuralogix per prevedere gli effetti fisiologici e psicologici.

I risultati elaborati sono poi inviati al dispositivo per la visualizzazione e ulteriori analisi.

Il software, che non è certificato come dispositivo medico, è stato valutato in alcuni studi scientifici che è possibile consultare sul sito del produttore.

Tra questi segnalo uno studio pubblicato sulla rivista Circulation: Cardiovascular Imaging della società americana di cardiologia (AHA) che ha coinvolto 1328 adulti normotesi. I ricercatori hanno adoperato un algoritmo avanzato di apprendimento automatico per creare modelli computazionali che prevedono la pressione sistolica, diastolica e la frequenza cardiaca dai dati del flusso sanguigno del viso. I ricercatori hanno utilizzato il 70% del set di dati per addestrare i modelli, il 15% per testarli e il restante 15% del campione è stato utilizzato per convalidare le prestazioni del modello.

I risultati indicano che i modelli sono stati in grado di prevedere la pressione sanguigna con un bias±SD di misurazione di 0,39±7,30 mm Hg per la pressione sistolica, -0,20±6,00 mm Hg per la pressione diastolica.

In particolare i modelli sono stati in grado di misurare la pressione sanguigna con una precisione media del 95% nei soggetti con valori pressori di 100 – 139 per la sistolica, 60 – 89 per la diastolica.

La prova

L’app ha suscitato il mio interesse è ho qui deciso di installarla sul mio iPhone e provarla confrontandola con i valori misurati da uno sfignomanometro con bracciale.

Se volete potete farlo anche voi! L’app è scaricabile gratuitamente dagli store Apple (qui) e Google (qui) ed è in italiano.

Ecco le mie prime impressioni, scaturite da alcune misurazioni comparative.

La registrazione è semplice e può anche essere fatta con le credenziali Apple, decidendo di non rendere nota la propria email. La definizione del proprio profilo richiede l’impostazione di alcuni parametri (età, peso, altezza) e la risposta ad alcune semplici domande.

Terminata la registrazione l’app si avvia e compare un cerchio entro cui bisogna inquadrare il proprio volto. Dopo 3 secondi, se l’inquadratura va bene, parte la rilevazione che dura 30 secondi. È molto importante tenere la mano ferma, altrimenti la misurazione si blocca e bisogna ricominciare da capo. Personalmente ho trovato più comodo stare seduto e poggiare il gomito sul tavolo, anche per confrontare in modo più corretto la misurazione eseguita poi con lo sfignomanometro.

Al termine della misurazione il software invia i dati al cloud per l’elaborazione e in un paio di secondi si ottiene la risposta.

I dati sono suddivisi in sei categorie: parametri vitali, stato psicologico, stato mentale, stato fisico, rischi e valutazione complessiva.

Nei parametri vitali ci sono la frequenza cardiaca, la frequenza respiratoria (che nel mio caso il software non è stato in grado di rilevare), la pressione sanguigna.

Lo stato psicologico si basa sulla variabilità del battito cardiaco e sul carico cardiaco che viene calcolato con la formula “frequenza cardiaca x pressione sistolica”. Lo stato mentale viene misurato attraverso un indice di stress da 1 a 5 basato anch’esso sulla variabilità della frequenza cardiaca.

Lo stato fisico dipende dall’indice di massa corporeo, l’età della pelle del volto, dal rapporto altezza – vita e dall’indice di forma corporea.

I rischi rilevati comprendono i disordini cardiovascolari, l’attacco cardiaco e l’ictus.

L’indice di benessere generale combina tutti i precedenti valori in una scala da 0 a 100.

L’uso del software è davvero semplice. Per ogni valore o indicatore è disponibile una spiegazione, in italiano, semplice ma esaustiva. Confrontando le letture con lo sfignomanometro ho verificato che i valori della pressione diastolica e della frequenza cardiaca sono stati pressoché uguali a quelli misurati con il dispositivo medico. La pressione sistolica rilevata da Anura è stata mediamente più bassa di 4-7 mmHg rispetto a quella del dispositivo medico nella gamma di valori indicati dallo studio clinico. In presenza di valori oltre i 140 mmHg la misurazione diventa meno accurata, con una tendenza più marcata alla sottomisurazione.

Per funzionare bene è necessario che la luce sia distribuita uniformemente sul viso e che lo smartphone sia ben fermo. Anura non funziona bene se la luce è troppo chiara o troppo scura o non uniforme sul viso o se questo non è rivolto frontalmente alla fotocamera. Cappelli e gli occhiali possono influenzare la lettura.

Nel complesso sono rimasto positivamente colpito dall’app che ha superato le mie aspettative. Non sostituisce un dispositivo medico ma può essere utile per avere maggiore consapevolezza sul proprio stato di salute.

Provatela anche voi e inviatemi i vostri commenti.

Le alternative

Anura non è la sola app che rileva parametri vitali dal volto. L’azienda israeliana Binah ha sviluppato una propria tecnologia simile a quella di Nuralogix in gradi di misurare anche la saturazione di ossigeno nel sangue ma, al momento, non la pressione sanguigna.

Purtroppo l’app non è accessibile al pubblico ma soltanto alle persone che sono seguite da un team che possiede una licenza d’uso del software.

Ho avuto modo di provare l’app per alcune settimane e ho potuto constatare che le misurazioni delle frequenze cardiaca e respiratoria sono accurate, mentre la lettura della SpO2 mi è sembrata poco affidabile e troppo dipendente dalle condizioni di luce. I valori che ho ottenuto, anche a distanza di poco tempo, sono stati molto variabili e in alcuni casi assolutamente distanti da quelli misurati con un pulsiossimetro.