En el futuro, su altavoz inteligente podrá conocer el estado de su corazón

Cada vez más compañías sacan su propia versión de altavoz inteligente, capaces de responder preguntas, conocer el clima de mañana, o apagar las luces de casa con un simple comando de voz. Y aunque hayan surgido en los últimos años reticencias relativas a la privacidad de estos dispositivos, sus usuarios siguen creciendo año tras año.

Por este motivo, existen investigaciones que buscan exprimir al máximo el potencial de estos altavoces. Y es que con un micrófono y un altavoz es posible hacer cosas que pueden parecer imposibles. El último avance en esta dirección corresponde a una adaptación creada por la Universidad de Whashinton, que usa estos dispositivos para detectar el ritmo cardiaco, siendo capaces de diagnosticar algunas enfermedades del corazón.

Un sónar en casa

Los altavoces inteligentes poseen una inteligencia artificial mucho más compleja de la que en principio podemos imaginar. Su funcionamiento se basa en algoritmos capaces de reconocer nuestras palabras y transformarlas en texto. Tambíen aplican algoritmos de respuesta que interpretan diferentes maneras de emitir una pregunta y buscar una respuesta adecuada. La pregunta de “¿cuántos años tiene Jordi Hurtado?” puede ser enunciada de varias maneras, con varios acentos, y con diferentes entonaciones. Y en todos estos casos, la respuesta debe ser la misma.

Pero aparte de estos procesos, existen algoritmos más sutiles, encargados de indicar cómo de escuchar el micrófono. Los propietarios de estos altavoces se habrán dado cuenta de que son capaces de reconocer sus instrucciones incluso si el ruido de fondo es muy elevado. Esto es debido a que el micrófono no solo se limita a recoger el sonido, sino que puede localizar su fuente y aislarlo.

Estos algoritmos imitan al proceso que realiza nuestro cerebro cuando procesa la información auditiva. Cuando algo cercano emite un sonido, nuestros dos oídos lo perciben de manera ligeramente diferente. Las vibraciones acústicas inciden antes en el oído más cercano a la fuente, mientras que llegan algo más tarde al oído contrario. Esta diferencia de tiempo es mínima, pero suficiente para dejarnos localizar la fuente del sonido con bastante eficacia. Por eso podemos girarnos a la fuente de un sonido nada más oírlo.

En los altavoces inteligentes existe un sistema similar. Incluyen varios micrófonos que recogen el sonido desde diferentes ángulos respecto al altavoz, haciendo que puedan identificar y aislar la procedencia de cada sonido que recogen. Al llamar al altavoz, le damos información sobre la frecuencia de nuestra voz y nuestra localización, pudiendo aislar nuestra voz frente al resto de fuentes de sonido.

Este sistema tiene un giro de tuerca en el caso de los murciélagos. Al conocer la procedencia de un sonido, ellos emiten sus propios sonidos y localizan el eco, sabiendo dónde estan los objetos cercanos. Además, pueden comparar el tiempo que tarda el sonido en volver, haciendo un cálculo aproximado de la distancia a la que se sitúa. Ya existen soluciones tecnológicas para hacer lo mismo con los altavoces inteligentes, dejando que emitan un sonido inaudible y recibiendo el eco a través de los diferentes micrófonos. De este modo, un altavoz inteligente en el futuro puede hacerse una idea aproximada del tamaño de la habitación en la que se situa.

Con micrófonos suficientemente sensibles, es posible detectar movimientos pequeños delante del altavoz, y lograr nuevas aplicaciones. Esta es la aproximación que ha logrado el equipo de la Universidad de Whasington, usando un altavoz inteligente para detectar el sutil movimiento de nuestro pecho mientras nos late el corazón.

Cuestión de ritmo

Para lograrlo, han adaptado un altavoz inteligente con este sistema de sónar, situando al sujeto a explorar enfrente. Durante un minuto, el sujeto debe quedarse quieto frente al altavoz, mientras este emite y recibe las señales acústicas para conocer el movimiento continuo del pecho.

En ese movimiento del pecho, la señal más evidente será la subida y bajada provocada por la respiración, pero también existe un movimiento mucho más sutil provocado por el ritmo cardiaco. Ese movimiento está directamente asociado al latido del corazón, por lo que es posible sacar una frecuencia cardiaca aproximada del sujeto, y analizarla a modo de diagnostico.

Este diagnostico sería mucho más preciso que el que realizan en la actualidad las pulseras y relojes inteligentes. Los dispositivos de muñeca normalmente buscan ritmos en el flujo sanguíneo cercano al sensor, haciendo una media de latídos. Por ejemplo, una pulsera puede detectar que tenemos un ritmo cardiaco de 70 pulsaciones por minuto.

Pero esas pulsaciones no tienen por qué ser constantes en el tiempo. Si un paciente sufre alguna enfermedad cardiaca, su pulso puede volverse irregular, y este hecho es invisible a estas pulseras. El dispositivo de muñeca detectará 70 pulsaciones por minuto, pero no sabe si en el primer medio minuto han sucedido 50 de estas pulsaciones y el resto después.

Esta diferencia es clave para el diagnostico de algunas enfermedades cardiacas. El sistema creado para los altavoces inteligentes sí puede detectar el movimiento asociado a cada latido diferenciado, y por lo tanto puede detectar estos cambios. Asi lo comprobaron los mismos investigadores, situando pacientes sanos y con problemas cardíacos frente al altavoz, siendo capaces de diferenciarlos con alta precisión.

El sistema aún esta en pruebas, y en futuro puede ser implementado en algunos modelos. Los altavoces inteligentes actualmente solo permiten dar algunos datos, pero puede que en el futuro puedan realizar diagnosticos rápidos. De este modo, pasaremos de conocer el tiempo a lo verdaderamente importante: saber cuando ir al médico.

QUE NO TE LA CUELEN:

• El sistema de localización auditiva humano tiene un problema. Ya que usamos la diferencia de tiempo de llegada entre los dos oídos, no somos buenos detectando sonidos situados encima o debajo de nuestra cabeza, ya que tardan lo mismo. Por eso, notaremos que al sonar una alarma cerca no tendremos claro de dónde viene.
• No todos los problemas cardíacos son asociados a la frecuencia cardiaca, muchos de ellos solo pueden ser detectados y confirmados con un electrocardiograma, que detecta el pulso cardiaco. Por eso, este diagnóstico mediante altavoz inteligente solo sería informativo y útil para ciertas patologías.

REFERENCIAS:

• Wang, Anran, et al. “Using Smart Speakers to Contactlessly Monitor Heart Rhythms.” Communications Biology, vol. 4, no. 1, Nature Research, Dec. 2021