Los signos de ciertas enfermedades o afecciones de salud a veces pueden aparecer en el rostro: los párpados pálidos pueden indicar anemia, un tono amarillento en la piel podría ser señal de ictericia y los labios agrietados pueden ser una señal de alerta de diabetes.
Ahora, Cardiio, una empresa derivada del MIT Media Lab, ha desarrollado una aplicación móvil que utiliza la cámara de un teléfono inteligente para detectar en el rostro señales de una arritmia cardíaca asociada con los accidentes cerebrovasculares. Lo hace midiendo y analizando los diminutos cambios de la luz reflejada en la piel como resultado del pulso subyacente.
Cardiio es la empresa emergente detrás de la popular aplicación de fitness del mismo nombre, lanzada en 2012, que calcula la frecuencia cardíaca a partir del reflejo de la luz en el rostro. Funciona porque cada latido aumenta el volumen de sangre en los vasos sanguíneos del usuario. La hemoglobina de la sangre absorbe la luz, lo que reduce la luz reflejada por la piel. La aplicación Cardiio registra esos pequeños cambios en la luz reflejada, que no son visibles para el ojo humano, para calcular con precisión un latido cardíaco.
Sin embargo, recientemente la empresa emergente ha empezado a utilizar esos datos de reflexión de la luz para crear una nueva aplicación capaz de detectar patrones de latidos irregulares causados por la fibrilación auricular (FA), un tipo común de arritmia cardíaca que puede provocar accidentes cerebrovasculares.
La aplicación clínica, llamada Cardiio Rhythm, se utiliza actualmente solo para investigación y ha sido validada en varios artículos académicos. En un futuro próximo, Cardiio espera ponerla a disposición de los consumidores para la detección temprana de arritmias cardíacas.
«Nuestro objetivo es desarrollar algoritmos que extraigan información clínica de los datos [biométricos] recopilados por dispositivos de uso común, como los teléfonos inteligentes y los dispositivos ponibles», afirma el cofundador y director ejecutivo de Cardiio, Ming-Zher Poh, PhD ’11, antiguo investigador afiliado al Media Lab y codesarrollador de la aplicación. «Eso permite que las personas conozcan mejor su salud y… la controlen más»
Cardiio Rhythm se destinaría únicamente a la detección temprana de la FA, por ejemplo, en personas mayores, más susceptibles a esta afección. El diagnóstico oficial de cualquier arritmia cardíaca tendría que hacerlo un profesional de la salud.
Actuar pronto frente a la FA
Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, se estima que entre 2,7 millones y 6 millones de personas en Estados Unidos padecen FA. Esta se produce cuando los latidos de las cavidades superiores del corazón son irregulares, por lo que la sangre no fluye bien hacia las cavidades inferiores. Esto puede causar coágulos sanguíneos que pueden llegar al cerebro y provocar un accidente cerebrovascular.
Cada año, la FA causa alrededor de 750.000 hospitalizaciones y se estima que 130.000 muertes. La afección también contribuye a entre el 15 y el 20 por ciento de los accidentes cerebrovasculares isquémicos, causados por coágulos sanguíneos en el cerebro. «El riesgo de FA aumenta con la edad y la población de Estados Unidos está envejeciendo, así que es un problema cada vez mayor», afirma Poh.
Si se diagnostican a tiempo, alrededor de dos tercios de los accidentes cerebrovasculares relacionados con la FA pueden prevenirse con medicamentos, afirma Poh. Pero, como la afección suele producir síntomas vagos o ninguno, a veces pasa inadvertida.
Además, un tipo de FA llamado FA paroxística provoca latidos cardíacos irregulares espontáneos que pueden quedar sin diagnosticar. El dispositivo estándar para detectar la FA, el electrocardiograma (ECG), requiere colocar electrodos en el pecho del paciente para medir el impulso eléctrico de un latido y detectar irregularidades.
«Pero existe la posibilidad de que el electrocardiograma no detecte [la FA] si el ritmo cardíaco no es irregular durante un chequeo rutinario en una clínica», afirma Poh. «A veces las personas no descubren que tienen este ritmo cardíaco irregular hasta después de sufrir un accidente cerebrovascular».
Cardiio Rhythm puede detectar latidos irregulares enfocando la cámara del teléfono inteligente en el rostro de una persona o pidiéndole que coloque un dedo sobre la cámara. Cuando late el corazón de la persona, la aplicación captura datos del volumen sanguíneo en forma de ondas de pulso. Los algoritmos de aprendizaje automático analizan esas ondas para detectar patrones de pulso característicos de la FA.
«No intentamos sustituir el ECG, sino ayudar a las personas a actuar pronto», afirma Poh.
En un estudio de 2016 presentado en las Sesiones Científicas de la Asociación Estadounidense del Corazón, dirigido por Bryan Yan, profesor asociado de la Universidad China de Hong Kong, Cardiio Rhythm se utilizó para detectar FA en 85 pacientes hospitalizados y comparar los resultados con los de un ECG. Para ello, se pidió a los pacientes que miraran a la cámara de un iPhone justo después de hacerse un ECG. La aplicación tuvo una precisión un 95 por ciento equivalente a la del ECG para detectar FA. En un estudio más amplio, dirigido por Chung-Wah Siu, profesor de cardiología de la Universidad de Hong Kong, se utilizó la aplicación para detectar FA en 1.013 pacientes con riesgo de desarrollarla; se obtuvieron resultados similares, publicados en el Journal of the American Heart Association.
«Publicaremos más estudios en el futuro, porque la validación es muy importante», afirma Poh. Después, la empresa emergente trabajará para obtener la autorización regulatoria.
Del consumidor a la clínica
Como estudiante de doctorado del programa de la División de Ciencias y Tecnología de la Salud de Harvard-MIT, Poh hizo su tesis sobre un dispositivo ponible de muñeca que controla la conductancia eléctrica de la piel para detectar convulsiones potencialmente mortales. Desarrollado junto con Rosalind Picard, profesora del Media Lab, el dispositivo se está comercializando ahora a través de Empatica.
Sin embargo, como proyecto paralelo en el Media Lab, Poh desarrolló Cardiocam, una tecnología que captaba la frecuencia cardíaca y respiratoria mediante una cámara web. Junto con su compañero de laboratorio Daniel McDuff, PhD ’14, modificó una tecnología llamada fotopletismografía, que mide el pulso y el oxígeno en sangre iluminando la yema del dedo del paciente con luz roja e infrarroja y midiendo la luz absorbida por la hemoglobina oxigenada y desoxigenada. Mediante métodos avanzados de procesamiento de señales, el equipo desarrolló un programa capaz de obtener la misma información del pulso usando solo luz ambiental y midiendo a distancia el reflejo de la luz en la piel.
La primera aplicación de la tecnología no fue una aplicación móvil, sino un sistema completo llamado Medical Mirror. Constaba de un monitor LCD con una cámara web integrada y un portátil conectado que ejecutaba el programa. En la parte frontal del sistema había un espejo de dos caras, para que las personas pudieran ver su reflejo mientras la cámara web detectaba la frecuencia cardíaca y respiratoria del usuario y las variaciones entre latidos. A continuación, el monitor LCD proyectaba esa información sobre el espejo.
El espejo atrajo cierta atención de los medios, y Poh creó una empresa emergente para comercializar una versión de la tecnología junto con Yukkee Poh, entonces investigador posdoctoral del Brigham and Women’s Hospital, y Chia-Hsun Lee, PhD’11, su compañero de laboratorio en aquel momento. Sin embargo, fabricar y vender un espejo que midiera la frecuencia cardíaca no era viable económicamente para una empresa joven con un presupuesto limitado.
«En aquel momento, tenía sentido empezar con una aplicación que pudiera distribuirse por todo el mundo y que cualquiera pudiera descargar con solo pulsar un botón», afirma Poh, y añade: «Aún desearía poder construir el espejo».
En enero de 2012, la empresa emergente, entonces llamada Cardiio, se incorporó a la incubadora de salud digital Rock Health, en San Francisco, y lanzó su aplicación, una de las primeras de su tipo. Desde entonces, ha acumulado millones de descargas en todo el mundo.
Poco después del lanzamiento de la aplicación, Cardiio regresó a Cambridge con el propósito de establecer vínculos con grandes hospitales y desarrollar su aplicación clínica. Actualmente, la empresa emergente colabora con el Massachusetts General Hospital y dos hospitales de Hong Kong.
Con el auge de Cardiio Rhythm, Poh afirma que su empresa emergente espera servir de intermediaria para los consumidores entre las aplicaciones de fitness de amplia disponibilidad y los dispositivos médicos tradicionales para detectar enfermedades, que son costosos y a menudo requieren receta médica.
«Por un lado, existen aplicaciones de salud para teléfonos inteligentes, relojes inteligentes y rastreadores de actividad física que generan muchos datos biométricos, pero ofrecen información relativamente limitada. Por otro, los dispositivos médicos tradicionales autorizados por la FDA pueden ayudar a los médicos a diagnosticar, pero no son tan accesibles para los consumidores», afirma Poh. «Es necesario pasar de los dispositivos orientados al fitness a aplicaciones más médicas para mejorar los resultados de salud. Consideramos que podemos proporcionar las herramientas para hacer posible esa transición».
