I ricercatori di Google hanno pubblicato uno studio che illustra come è possibile monitorare la frequenza cardiaca attraverso auricolari e cuffie (wireless e non). La tecnica, denominata audiopletismografia, sfrutta gli ultrasuoni e la cancellazione attiva del rumore.
Monitoraggio cardiaco con auricolari
La misurazione della frequenza cardiaca viene effettuata principalmente da sensori ottici che rilevano la variazione del volume di sangue che attraversa il polso. La tecnica è nota come fotopletismografia. Google ha in pratica sostituito la luce con gli ultrasuoni.
Il canale uditivo riceve il suo apporto sanguigno dall’arteria dell’orecchio profondo che forma un’intricata rete di vasi più piccoli. Lievi variazioni nella forma dei vasi sanguigni, causate dal battito cardiaco, possono portare a sottili cambiamenti nel volume e nella pressione dei canali uditivi.
Invee di usare sensori che aggiungono complessità, peso e costo ai dispositivi, Google suggerisce di sfruttare i microfoni degli auricolari con cancellazione attiva del rumore. C’è tuttavia una limitazione dovuta alla presenza di un filtro che taglia le frequenze inferiori a 50 Hz.
La soluzione è inviare un segnale ad ultrasuoni a bassa intensità attraverso gli altoparlanti dell’auricolare. Il segnale genera echi che vengono ricevuti dai microfoni dell’auricolare. Questi echi ultrasonici permettono di rilevare la frequenza cardiaca attraverso lo spostamento della pelle del condotto uditivo dovuto al battito cardiaco.
In base ai test effettuati dai ricercatori di Google su 153 partecipanti, la misurazione è piuttosto accurata (errore compreso tra 2,7 e 3,21%). La audiopletismografia viene meno influenzata dalla forma del canale uditivo e dal colore della pelle rispetto alla fotopletismografia. Per trasformare gli auricolari in cardiofrequenzimetri è sufficiente un aggiornamento software.