Molti smartwatch e altri fitness tracker digitali hanno una funzione per misurare la frequenza cardiaca. Però, un recente rapporto di Stat News suggerisce che questi cardiofrequenzimetri potrebbero non essere così precisi per le persone di colore e la pelle più scura, meno attendibile è la lettura.

I sensori di frequenza cardiaca indossabili più comuni utilizzano una tecnica ottica chiamata fotopletismografia (PPG), che stima il volume dell'arteria usando la luce. Un sensore PPG indossabile emette luce sulla pelle. La maggior parte della luce che penetra nella pelle viene assorbita dai tessuti corporei, ma alcuni si riflettono. La quantità di luce riflessa dipende da diversi fattori, uno dei quali è il volume delle arterie vicino alla superficie della pelle.

Il sangue nelle arterie assorbe la luce meglio dei tessuti corporei circostanti, così come le arterie si contraggono e si gonfiano in risposta alla pressione sanguigna pulsante, l'intensità della luce riflessa aumenta e diminuisce. I dispositivi PPG rilevano questa variazione della luce riflessa e la utilizzano per stimare la frequenza cardiaca. Ma raggiungere questo obiettivo in modo affidabile può essere difficile.

Qual è la luce migliore?

La scelta del colore della luce nei sensori PPG è una questione di compromesso. La luce rossa e infrarossa viaggia attraverso la pelle più facilmente, consentendo ai sensori di "vedere" più in profondità nel corpo, captando i riflessi non solo dai vasi sanguigni ma anche dai tessuti più profondi, compresi muscoli e tendini. Di conseguenza, I sensori PPG che utilizzano la luce rossa possono essere più soggetti a interferenze dovute al movimento rispetto ad altri colori.

I sensori di luce rossa sono anche esposti a maggiori interferenze dalla luce esterna, che rende il segnale della frequenza cardiaca più difficile da isolare.

La luce blu ha una penetrazione molto scarsa nel corpo, così scarsa che può raggiungere solo i vasi sanguigni più piccoli sulla superficie dove l'onda del polso è più debole.

La luce verde ha una migliore penetrazione della luce blu, ma peggio del rosso. Ciò significa che i sensori PPG a luce verde possono rilevare i vasi sanguigni più grandi all'interno del corpo senza troppe interferenze dai tessuti più profondi, fornendo un segnale di contrasto migliore che è facile da rilevare ed è meno sensibile agli errori di movimento rispetto alla luce rossa. Quindi la maggior parte dei sensori consumer progettati per essere utilizzati in movimento, usa la luce verde.

Effetto del tono della pelle

Il colore della pelle è determinato dalla concentrazione del pigmento della pelle, melanina, con la pelle più scura che ha più melanina rispetto alla pelle più chiara. La melanina è una crema solare naturale, protegge la pelle assorbendo le radiazioni ultraviolette dannose che altrimenti danneggerebbero le cellule.

L'assorbimento della luce visibile da parte della melanina varia significativamente con il colore. Blocca quasi completamente la luce viola ma non ha praticamente alcun effetto sulla luce rossa.

La luce verde si trova tra questi estremi. La sua trasmissione attraverso la pelle più scura è stata misurata per essere inferiore alla metà di quella attraverso la pelle più chiara. Nei sensori PPG, questa differenza significa che meno luce raggiunge i vasi sanguigni delle persone con la pelle più scura e quindi il segnale ricevuto è più debole e più soggetto a errori.

Non è chiaro se le persone con la pelle più scura trarrebbero beneficio da una fonte di luce di colore diverso. Luce rossa, Per esempio, passa ugualmente bene attraverso tutti i toni della pelle ma, rispetto al semaforo verde, dà scarse prestazioni (per tutte le carnagioni) in termini di errori causati dal movimento e dalla luce ambientale.

Questo significa che un rilevatore di attività misurerà la frequenza cardiaca in modo più accurato per una persona con la pelle chiara rispetto a una persona con la pelle scura? Possibilmente, ma ci sono altri problemi che influenzano le prestazioni del PPG, compresi i tatuaggi, come è indossato il sensore (posizione corretta e non troppo larga ma non troppo stretta), e quanto è attivo chi lo indossa (le stime ottiche della frequenza cardiaca sono più affidabili quando non sei attivo).

Il tono della pelle è sicuramente un fattore che può influenzare la precisione dei cardiofrequenzimetri indossabili, ma non è l'unico.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.