Muse 2 forehead photoplethysmography agrees with Polar H10 for heart rate but overestimates ultra-short RMSSD

El corazón humano no late como un metrónomo. Entre un latido y el siguiente, existe una mínima variación natural en el tiempo. Esta fluctuación, conocida como variabilidad de la frecuencia cardíaca, es un signo de un sistema nervioso sano y reactivo. Cuando el cuerpo está relajado, el corazón se ralentiza y se acelera al ritmo de la respiración, creando un patrón complejo y cambiante. Los científicos han utilizado este patrón durante mucho tiempo para comprender cómo el cuerpo maneza el estrés y el descanso. Tradicionalmente, medir esto requería un electrocardiograma de grado médico, una máquina que lee las señales eléctricas del corazón directamente desde el pecho. Sin embargo, a medida que la tecnología ponible ha explotado en popularidad, la gente ahora quiere rastrear este mismo dato utilizando dispositivos sencillos que se sitúan en la muñeca o la frente. Estos dispositivos no leen electricidad; en su lugar, utilizan la luz para observar el pulso del flujo de sangre a través de la piel. La pregunta para los investigadores es si este método óptico, que mide la llegada de una onda de pulso en lugar de la chispa eléctrica que la inicia, puede contar la misma historia que el estándar médico.

En un estudio reciente publicado en Physiological Reports, un equipo de investigadores en Bali, Indonesia, puso esta cuestión a prueba utilizando dos dispositivos populares: el Polar H10, una correa de pecho que registra los latidos con alta precisión, y el Muse 2, una diadema diseñada para la meditación que también mide el pulso en la frente. Los investigadores se plantearon una pregunta simple pero crítica: si usas ambos dispositivos al mismo tiempo mientras te sientas tranquilamente, ¿coinciden en los detalles del ritmo de tu corazón? Se centraron en dos medidas específicas. La primera fue la frecuencia cardíaca promedio, que es simplemente cuántas veces late el corazón en un minuto. La segunda fue una medida más sutil de la variabilidad, que observa cuánto cambia el tiempo entre latidos de un momento a otro. Esta segunda medida se utiliza a menudo para evaluar qué tan relajada está una persona, pero también es mucho más sensible a los pequeños errores de precisión.

El estudio involucró a veintiocho adultos que se sentaron tranquilamente durante dos minutos mientras usaban ambos dispositivos. Durante el primer minuto, mantuvieron los ojos abiertos y, durante el segundo minuto, los cerraron. Los investigadores compararon entonces las corrientes de datos de la diadema contra la correa de pecho. Los resultados fueron claros y se dividieron en dos historias muy diferentes. En cuanto al promedio de la frecuencia cardíaca, los dos dispositivos eran virtualmente idénticos. La diadema calculó el número de latidos por minuto con tal exactitud que la diferencia fue de menos de un latido por minuto. En este sentido, el sensor de la frente funcionó perfectamente, confirmando que puede decirte de manera confiable qué tan rápido late tu corazón.

Sin embargo, la historia cambió completamente cuando los investigadores observaron las variaciones sutiles en el ritmo. La diadema reportó consistentemente que el ritmo del corazón era más variable de lo que la correa de pecho indicaba. En casi todas las sesiones, la diadema mostró una diferencia mucho mayor entre latidos de la que registró la correa de pecho. En promedio, la diadema sobreestimó esta variabilidad en unos diecinueve milisegundos, lo cual es una diferencia significativa en el mundo de los ritmos cardíacos. Para poner esto en perspectiva, si la correa de pecho medía cierto nivel de relajación, la diadema sugería que la persona estaba incluso más relajada de lo que realmente estaba. Esta sobreestimación fue tan constante que los investigadores encontraron que la lectura de la diadema era casi el doble del valor de la correa de pecho en algunos casos. Los datos sugirieron que la diadema estaba captando una pequeña cantidad de ruido de tiempo con cada latido y, debido a que el cálculo para la variabilidad observa la diferencia entre un latido y el siguiente, estos pequeños errores se sumaron y hicieron que el corazón pareciera mucho más errático de lo que realmente era.

Los investigadores también investigaron por qué sucedió esto. Consideraron si el dispositivo simplemente estaba teniendo dificultades para encontrar el momento exacto del pulso debido al movimiento de la frente o a la forma en que la luz viaja a través de la piel. Encontraron que el error era consistente con una incertidumbre de tiempo de unos dieciséis milisegundos por latido. Esto podría ser una mezcla de las propias limitaciones del dispositivo y el hecho natural de que la sangre tarda una fracción de segundo en viajar desde el corazón hasta la frente, un tiempo que cambia ligeramente con cada latido. Debido a que el estudio no registró las señales eléctricas reales del corazón, no pudieron separar el error del dispositivo del retraso biológico natural. Lo que sí sabían con certeza era que los dos dispositivos no eran intercambiables para esta medición específica. La diadema no podía simplemente reemplazar a la correa de pecho cuando se intenta medir la fina precisión de la variabilidad de la frecuencia cardíaca.

El estudio también analizó si los dispositivos podían rastrear los cambios en el cuerpo. Cuando los participantes cerraron los ojos, una técnica de relajación común, la correa de pecho mostró un aumento claro en la variabilidad de la frecuencia cardíaca, indicando que el cuerpo se estaba tranquilizando. La diadema, sin embargo, no proporcionó evidencia suficiente para demostrar que rastreara este mismo cambio de manera confiable. Los datos eran compatibles con cualquier cosa, desde un seguimiento nulo hasta uno moderadamente bueno, lo que significa que no hubo pruebas suficientes para confirmar que la diadema pudiera detectar el cambio, pero tampoco hubo pruebas suficientes para demostrar que fuera imposible. Esto significa que, si bien la diadema es excelente para decirte tu frecuencia cardíaca, no se puede confirmar que rastree los cambios en la relajación basándose en la variabilidad de tu pulso con la misma fiabilidad que la correa de pecho.

Los investigadores concluyeron que la diadema Muse 2 es una herramienta confiable para medir la frecuencia cardíaca promedio, pero sus mediciones de la variabilidad de la frecuencia cardíaca deben tratarse con cautela. El dispositivo no mide lo mismo que la correa de pecho; mide la variabilidad de la frecuencia del pulso, que incluye ruido adicional y retrasos biológicos que la correa de pecho no ve. Para los científicos y clínicos que necesitan datos precisos sobre cómo funciona el sistema nervioso, los números de la diadema no son un sustituto directo. El estudio sugiere que si estos dispositivos se utilizan para medir la variabilidad, los resultados deben reportarse como una medida del ritmo del pulso en lugar del ritmo cardíaco, y los usuarios deben entender que los números probablemente serán más altos de lo que mostraría un dispositivo de grado médico. La tecnología es útil, pero tiene un límite específico: puede contar los latidos, pero aún no puede capturar perfectamente la danza sutil y cambiante del tiempo del corazón.