La fotopletismografía remota o rPPG, es una técnica óptica que permite la medición de signos vitales como, frecuencia cardíaca, la respiración y la presión arterial. En otras palabras, puede suministrar el valor de la frecuencia cardiaca y la presión arterial a través del registro y análisis de una señal de origen óptico.
Esta técnica óptica es ampliamente utilizada por diversos especialistas para la monitorización periférica de la frecuencia cardíaca y en las últimas dos décadas el uso de este procedimiento para el estudio de la respuesta vasoconstrictora se ha constituido en un método de diagnóstico muy utilizado.
¿Cómo funciona?
Esta señal óptica es obtenida en un conducto vascular, y es expresada por el cambio del volumen sanguíneo ocasionado por el bombeo del corazón.
Este procedimiento se aprovecha para monitorizar la frecuencia cardíaca a través del análisis de señales luminosas de longitudes de onda específicas.
El proceso funciona así:
La gama de luz o señales luminosas(LED, pantalla azul, otros) proyectan su luz en la piel (la cual tiene propiedades traslúcidas) y llegan hasta la sangre que circula en nuestras venas y arterias.
La luz rebota en la sangre que hay en las venas.
Por último, la luz que se refleja en el rebote es captada por un fotodiodo.
Mientras más sangre haya en los vasos sanguíneos, más luz se verá reflejada, y viceversa.
Como la cantidad de sangre que circula, y por tanto la cantidad de luz reflejada, oscila en función de los latidos de nuestro corazón, es posible conocer nuestra frecuencia cardíaca con este procedimiento.
Usando el ejemplo de un dispositivo como un reloj con sensor de frecuencia cardíaca, la luz se emite hacia la piel desde un sensor y un segundo sensor detecta cuanta luz se devuelve al dispositivo. Esto forma el contraste entre la luz emitida y la luz reflejada. La cantidad de luz reflejada cambia según el volumen de sangre, que es causado por la dilatación y constricción de los capilares, por lo que se puede estimar la frecuencia cardíaca.
¿Cómo se utiliza en evaluaciones de confiabilidad?
Utiliza el mismo principio pero es una medición sin contacto. Mide la variación de los cambios de reflexión de la luz roja, verde y azul de la piel, como el contraste entre la reflexión especular y la reflexión difusa.
La reflexión especular es el reflejo de la luz pura de la piel.
La reflexión difusa es la reflexión que queda de la absorción y dispersión en el tejido de la piel, que varía según los cambios en el volumen de sangre.
Haciendo uso de machine learning de inteligencia artificial, la rPPG mediante las señales luminosas de la webcam de un computador, captura la señal de la imagen tomada del rostro de la persona, la detecta y modela para determinar los puntos de referencia faciales y la orientación de la cabeza (entre otros). Posteriormente, se selecciona como región de interés aproximadamente los dos tercios superiores de la cara, donde se concentran la mayoría de los vasos sanguíneos, se extrae la señal con el promedio de los colores de cada píxel de la región que se mide a lo largo del tiempo (tanto reflejos especulares como difusos), después de realizar el filtrado de señales, el algoritmo mediante la detección de picos, mide los intervalos entre latidos y luego se estiman las frecuencias cardíacas y la variabilidad de la frecuencia cardíaca.
Mediante el análisis de estos datos se pueden verificar cambios fisiológicos propulsados por la activación del sistema nervioso autónomo, y compararlos con lo descrito en la literatura científica en estudios de engaño, permitiendo establecer un modelo probabilístico de reacciones representativas descritas como engañosas.