Visita medica via webcam

Come stai te lo dice la telecamera del computer. Ming-Zher Poh, studente del programma Health Sciences and Technology dell’Università di Harvard e del Massachusetts Institute of Technology, è riuscito infatti a misurare il battito cardiaco a partire da un’immagine a colori del volto a bassa definizione catturata dalla webcam del proprio pc. E sostiene che altrettanto si potrebbe fare per leggere altri parametri vitali, come la frequenza respiratoria, la pressione sanguigna e il livello di ossigeno nel sangue. Lo studio, condotto insieme alcuni colleghi e ancora in fase di sperimentazione, è stato pubblicato su Optic Express.  

Il sistema messo a punto da Poh elabora un valore della frequenza cardiaca sulla base di variazioni minime della luminosità del volto provocate dallo scorrere del sangue. Il parametro chiave, in questo caso, sono i cambiamenti volumetrici dei vasi sanguigni durante il ciclo cardiaco: poiché tali variazioni modificano l’impatto della luce ambientale sulla pelle, osservando la quantità di luce riflessa è possibile risalire al ritmo con cui avviene un ciclo. Dopo aver isolato la posizione della faccia, il software processa l’immagine dividendo le informazioni digitali in base al colore (rosso, verde e blu). Negli esperimenti, il battito cardiaco così misurato corrisponde alle rilevazioni ottenute dagli strumenti abituali.

L’idea di usare una videocamera per misurare parametri vitali come il battito cardiaco non è nuova, ma finora ha incontrato delle limitazioni dal punto di vista dei costi e della sensibilità al movimento. “Per quanto ne sappiamo – ha commentato Poh – si tratta della prima dimostrazione di un metodo per la misurazione della frequenza cardiaca che sia al tempo stesso a distanza, a basso costo, automatizzato e capace di tollerare il movimento”. La difficoltà principale di questo approccio, infatti, consiste nel tener conto dei movimenti del soggetto e delle variazioni di luce nell’ambiente. Poh e collaboratori hanno aggirato l’ostacolo utilizzando un metodo chiamato Analisi Indipendente delle Componenti (Indipendent Component Analysis), in grado di separare i segnali legati al battito dal “rumore di fondo” delle altre variabili. Dopo i primi test su una persona, i ricercatori hanno eseguito le rilevazioni anche su tre individui posti in contemporanea davanti alla webcam.

Secondo Poh, il nuovo sistema di misurazione può essere utile nei casi in cui l’applicazione di un sensore risulti particolarmente difficile o sconsigliata, come per i neonati o gli ustionati gravi. “In prospettiva – ha aggiunto il giovane ricercatore – la tecnica potrebbe essere usata in futuro per i monitoraggi quotidiani: basterebbe posizionare una webcam sullo specchio del bagno, per esempio, per misurarsi il battito cardiaco mentre ci si lava i denti”. Ora Poh e i suoi colleghi stanno cercando di estendere i risultati anche alla misurazione di altri parametri vitali, come pressione e livello di ossigeno nel sangue. “Non sarà facile, ma teoricamente è possibile”.