¿Sensor óptico de frecuencia cardíaca vs sensor de bioimpedancia?

Los sensores ópticos (fotopletismografía) se basan en el cambio de volumen de sangre en un dígito o lóbulo de la oreja (según el pulso) que cambia las características de absorción de luz detectadas por un par de LED / fotodiodo. Son muy fáciles de usar y difíciles de equivocar.

La pletismografía de bioimpedancia es muy similar, pero se basa en una señal eléctrica muy pequeña proporcionada en un punto del cuerpo y recibida en otro.

Está bastante bien descrito en Un sistema de medición de bio-impedancia para el monitoreo portátil de la frecuencia cardíaca y la velocidad de la onda del pulso utilizando el área del cuerpo pequeño Min-Chang Cho, Jee-Yeon Kim y SeongHwan Cho, en Proc. IEEE EMBC, 1997, pp. 2072-2073. (aunque será difícil salir de una universidad)

Entiendo que la medición de bioimpedancia es más complicada, ya que la colocación de los electrodos es muy importante.

Un "sensor" de bioimpedancia es un circuito conectado a electrodos similares a ECG en la piel. Para la frecuencia cardíaca, no usan una medida de impedancia, eso sería un poco inútil cuando se tiene la maravillosa y enorme señal de ECG (electrocardiografía).

Simplemente usan ECG! Las mediciones de impedancia se realizan a través de los electrodos same que se usan para medir el ECG, y proporcionan medidas de respuesta respiratoria y galvánica de la piel. Es posible utilizar una medición de impedancia para adquirir la frecuencia cardíaca, pero es un esfuerzo sin sentido, ya que el ECG es una señal abrumadora presente en todo el cuerpo, en realidad es un artefacto en otras mediciones.

La medición de ppg es muy inexacta si el sensor se mueve en relación con la piel. Fx si caminas o corres el sensor rebotará alrededor. El sensor toma una muestra de la reflexión de un led parpadeante. Cuando el flujo de sangre en las ondas en los latidos del corazón, los vasos sanguíneos se expanden, y esto se refleja en los cambios de las muestras medidas desde el sensor. Si el sensor rebota, no se está midiendo en el mismo lugar todo el tiempo. La frecuencia cardíaca se calcula en función de la diferencia entre los reflujos y reflujos del flujo sanguíneo, a lo largo del tiempo. Esto obviamente es un problema para un rastreador de ejercicios.

Marque mis palabras: aunque la bioimpedancia puede (a veces) usarse para medir biometría precisa en las condiciones correctas, no hay evidencia de que la bioimpedancia pueda funcionar para un monitoreo de precisión continua en los wearables.

Las razones: 1) La colocación del electrodo es desafiante y no universal. 2) La estabilidad física del electrodo no es escalable a una población masiva (nuevamente, para monitoreo continuo). 3) El acondicionamiento del electrodo es problemático (los electrodos son propensos a la corrosión). 4) La señal de bioimpedancia se ve afectada por muchos otros factores que no tienen nada que ver con las señales biológicas (artefactos de movimiento, interferencia eléctrica, etc.) y otras señales biológicas que son mucho más fuertes que las minúsculas señales HR y BR. 5) Incluso si pudiera obtener una señal de bioimpedancia precisa de manera continua, es casi seguro que solo se puede personalizar, y la resistencia al uso se caracterizaría como "extremadamente incómoda" por su uso continuo.

He visto artículos de investigación creíbles en los que, para la inspección y el análisis de manchas en ciertas condiciones (por ejemplo, el sueño), la bioimpedancia puede ser muy interesante. Y si los investigadores se centran en casos particulares de "descanso", creo que la tecnología puede llegar bastante lejos. Pero para condiciones de vida lábiles, no hay una esperanza real para la bioimpedancia en dispositivos portátiles.

Por supuesto, solo el tiempo dirá si se ha comprobado que estoy en lo correcto o incorrecto ... Pero como científico, lo mejor que se puede hacer es demostrar que estamos equivocados.