Evaluación de la precisión de la monitorización de la frecuencia cardíaca sin contacto

Este estudio piloto evalúa la precisión de la fotopletismografía facial por vídeo (vPPG) utilizada en la tecnología de la IA de Shen para medir la frecuencia cardíaca (FC) utilizando solo la cámara de un teléfono inteligente.

A medida que el monitoreo sin contacto se vuelve esencial en la telemedicina y la salud digital, es fundamental evaluar el desempeño de vPPG en diferentes períodos de tiempo, especialmente su capacidad para proporcionar mediciones confiables y casi instantáneas (de respuesta rápida). La investigación evaluó los resultados del vPPG de Shen AI comparándolos con el ECG, el estándar clínico de referencia, en condiciones controladas.

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Información clave: precisión sin precedentes en ventanas cortas

El estudio valida el vPPG de Shen AI como una herramienta altamente precisa para la monitorización de la frecuencia cardíaca sin contacto, y demuestra un rendimiento excepcional en intervalos de medición largos y cortos:

• Frecuencia cardíaca de referencia de 60 segundos: Logró una precisión casi perfecta con un error absoluto medio (MAE) de solo 0,1 lpm. El 100% de las mediciones se realizaron a menos de 1 lpm del ECG de referencia.
• Frecuencia cardíaca fiable de 10 segundos: Para los promedios de ventana corta, el MAE fue de solo 0,2 bpm, y el 99,8% de los valores se situaron dentro de 1 bpm.
• Validación de la frecuencia cardíaca cuasiinstantánea (4 segundos): Este es el primer estudio de vPPG que valida el rendimiento a esta velocidad. Incluso para estos valores de respuesta rápida, el MAE fue de 0,4 bpm, con un 94,5% de los resultados en un rango de 1 bpm.
• Alta correlación: Los coeficientes de correlación superaron los 0,99 en todas las ventanas temporales.

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Resumen de la investigación

El siguiente es un extracto del artículo «Fotopletismografía facial en vídeo para medir la frecuencia cardíaca promedio y cuasiinstantánea: un estudio piloto de validación».

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Antecedentes: La fotopletismografía por vídeo (vPPG) es una técnica óptica sin contacto para registrar las pulsaciones sanguíneas en los vasos sanguíneos de la piel mediante una cámara digital que se utiliza cada vez más para medir o estimar diversos parámetros fisiológicos. En este estudio, evaluamos la precisión de las mediciones de la frecuencia cardíaca (FC) promedio y casi instantánea realizadas con la tecnología vPPG facial Shen.AI Vitals y la cámara de un teléfono inteligente.

Métodos: Estudiamos a 35 voluntarios sanos sentados (edad media de 25 años, 17 mujeres). Las grabaciones de vídeo de los rostros de los participantes se obtuvieron con la cámara frontal de un teléfono inteligente montado en un trípode. Paralelamente, se realizó un electrocardiograma torácico (ECG) de 1 derivación para obtener los valores de referencia de la frecuencia cardiaca (valor promedio de toda la medición de 60 segundos y valores múltiples promediados durante períodos de 10 o 4 segundos durante la medición).

Resultados: Los errores absolutos medios fueron de 0,1, 0,2 y 0,4 latidos por minuto (lpm) para la frecuencia cardíaca promediada durante períodos de 60, 10 y 4 segundos, respectivamente. Los errores no superaron 1 latido por minuto en el 100,0%, el 99,8% y el 94,5% de los casos, respectivamente. En este último caso, nuestra muestra incluyó casi 1.900 valores de frecuencia cardíaca de un rango relativamente amplio (46 a 117 latidos por minuto). Independientemente del tiempo promedio de la frecuencia cardíaca, la correlación entre los valores basados en el VPPG y los valores de referencia fue muy fuerte (r > 0,99, P < 0,001).

Conclusión: En sujetos predominantemente jóvenes, blancos y sentados, la tecnología vPPG probada proporcionó mediciones de la FC de alta precisión, tanto cuando los valores se promediaron durante 60 s como en el caso de valores a corto plazo con un promedio de más de 10 s o valores cuasiinstantáneos con un promedio de más de 4 s. Hasta donde sabemos, este es el primer estudio sobre la tecnología vPPG que examina las mediciones de la FC cuasiinstantáneas (promediadas en períodos inferiores a 5 s). Los resultados deberían confirmarse en un estudio más amplio con una mayor diversidad en cuanto a la edad, el tono de la piel y las condiciones de iluminación.

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Detalles de la investigación

Título: Videofotopletismografía facial para medir la frecuencia cardíaca media y cuasiinstantánea: un estudio piloto de validación
Autores: Leszek Pstras, Timoteusz Okupnik, Beata Ponikowska, Bartlomiej Paleczny
Instituciones: Instituto Nalecz de Biocibernética e Ingeniería Biomédica, Academia de Ciencias de Polonia y Universidad Médica de Wroclaw
Publicado el 24 de septiembre de 2025

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Lea el estudio completo aquí.

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