De nombreuses montres connectées et autres trackers de fitness numériques ont une fonction de mesure de la fréquence cardiaque. Cependant, un récent rapport de Stat News suggère que ces moniteurs de fréquence cardiaque peuvent ne pas être très précis pour les personnes de couleur et plus votre peau est foncée, moins la lecture est fiable.

Les capteurs de fréquence cardiaque portables les plus courants utilisent une technique optique appelée photopléthysmographie (PPG), qui estime le volume de l'artère à l'aide de la lumière. Un capteur PPG portable émet de la lumière sur la peau. La majeure partie de la lumière qui pénètre dans la peau est absorbée par les tissus corporels, mais certains se reflètent. La quantité de lumière réfléchie dépend de plusieurs facteurs, dont l'un est le volume des artères près de la surface de la peau.

Le sang dans vos artères absorbe mieux la lumière que les tissus corporels environnants, de sorte que les artères se contractent et gonflent en réponse à la pression artérielle pulsée, l'intensité de la lumière réfléchie augmente et diminue. Les appareils PPG détectent cette variation de la lumière réfléchie et l'utilisent pour estimer votre fréquence cardiaque. Mais y parvenir de manière fiable peut être difficile.

Quelle lumière est la meilleure ?

Le choix de la couleur de la lumière dans les capteurs PPG est une question de compromis. La lumière rouge et infrarouge traverse la peau le plus facilement, permettant aux capteurs de « voir » plus profondément dans le corps, en captant les reflets non seulement des vaisseaux sanguins, mais aussi des tissus plus profonds, y compris les muscles et les tendons. Par conséquent, Les capteurs PPG utilisant la lumière rouge peuvent être plus sujets aux interférences dues au mouvement par rapport aux autres couleurs.

Les capteurs de lumière rouge sont également exposés à plus d'interférences de la lumière externe, ce qui rend le signal de fréquence cardiaque plus difficile à isoler.

La lumière bleue a une très mauvaise pénétration dans le corps, si mauvaise qu'elle ne peut atteindre que les plus petits vaisseaux sanguins à la surface, là où l'onde de pouls est la plus faible.

La lumière verte a une meilleure pénétration que la lumière bleue, mais pire que le rouge. Cela signifie que les capteurs PPG à lumière verte peuvent détecter les gros vaisseaux sanguins à l'intérieur du corps sans trop d'interférences des tissus plus profonds, donnant un meilleur signal de contraste, facile à détecter et moins sensible aux erreurs de mouvement que la lumière rouge. Ainsi, la plupart des capteurs grand public conçus pour être utilisés en déplacement, utiliser le feu vert.

Effet du teint

La couleur de la peau est déterminée par la concentration du pigment de la peau, mélanine, avec une peau plus foncée ayant plus de mélanine qu'une peau plus claire. La mélanine est un écran solaire naturel, il protège la peau en absorbant les rayons ultraviolets nocifs qui endommageraient autrement les cellules.

L'absorption de la lumière visible par la mélanine varie considérablement avec la couleur. Il bloque presque complètement la lumière violette mais n'a pratiquement aucun effet sur la lumière rouge.

Le feu vert se situe entre ces extrêmes. Sa transmission à travers une peau plus foncée a été mesurée à moins de la moitié de celle à travers une peau plus claire. Dans les capteurs PPG, cette différence signifie que moins de lumière atteint les vaisseaux sanguins des personnes à la peau plus foncée et que le signal reçu est donc plus faible et plus sujet aux erreurs.

Il n'est pas clair si les personnes à la peau plus foncée bénéficieraient d'une source lumineuse de couleur différente. Lumière rouge, par exemple, passe aussi bien à travers toutes les carnations mais, par rapport au feu vert, il donne de mauvaises performances (pour toutes les carnations) en termes d'erreurs causées par le mouvement et par la lumière ambiante.

Cela signifie-t-il qu'un tracker d'activité mesurera la fréquence cardiaque avec plus de précision pour une personne à la peau claire par rapport à une personne à la peau foncée ? Peut-être, mais il existe d'autres problèmes affectant les performances de PPG, y compris les tatouages, comment est porté le capteur (emplacement correct et pas trop lâche mais pas trop serré), et le degré d'activité du porteur (les estimations optiques de la fréquence cardiaque sont plus fiables lorsque vous n'êtes pas actif).

Le teint de la peau est certainement un facteur qui peut affecter la précision des moniteurs de fréquence cardiaque portables, Mais ce n'est pas le seul.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.