Smartwatch: como um relógio consegue monitorar batimentos cardíacos?

Quando os primeiros wearables (dispositivos vestíveis, em tradução livre) surgiram com a capacidade de medir quantas vezes o coração do usuário batia por minuto, parecia mágica. A coisa ficou ainda mais impressionante com a variedade de smartwatches surgidos no mercado de marcas como Apple, Garmin, Huwaei, Samsung e Xiaomi.

Mas como um aparelho tão longe do coração e colocado na parte externa do pulso — e não na interna, onde é possível sentir melhor a pulsação — é capaz de não apenas de detectar as batidas do coração, mas também de fazer isso com uma grande precisão?

É o que vamos explorar hoje. O segredo para o funcionamento desses relógios inteligentes está em uma palavra um pouco complicada: fotopletismografia, que significa, basicamente, usar a luz para medir o fluxo sanguíneo.

Pulseiras e relógios inteligentes se valem da técnica para "escanear" as entranhas do seu pulso. Em linhas gerais, eles contam com pequenos LEDs na parte inferior, a que fica encostada na pele, que emitem luz verde ou vermelha.

Os diferentes comprimentos de onda de luz desses emissores ópticos interagem de maneiras distintas com o sangue que flui pelo pulso. De acordo com a quantidade de sangue presente nos vasos, a luz também é refletida de formas diferentes.

Depois, essa luz reflete no seu sangue e é captada por outro sensor no relógio.

A partir daí, entram em cena os algoritmos, que processam e interpretam os dados recebidos pelos sensores de luz e também pelos acelerômetros dos dispositivos, fornecendo as devidas informações aos usuários.

Usar luz é a única forma de medir a pulsação?

Não. Na verdade, esse é o método mais comum para dispositivos usados no pulso, porém há outros que se valem de formas diferentes para coletar dados.

Uma delas são aquelas cintas que os atletas usam no peito, que utiliza eletrodos para efetuar a medição, como em um eletrocardiograma.

O problema aqui é que esse método é bastante sensível a ruídos eletromagnéticos. Nesse ponto, há um projeto de circuito integrado desenvolvido em um programa de doutorado brasileiro na FEI — e citado em publicações estrangeiras como a revista Semiconductor Science and Technology — que visa produzir amplificadores para serem usados em eletrodos e, com isso, tornar as medições mais rápidas e precisas.

Além disso, há medidores por pressão, como aqueles usados em hospitais.

Essas medições são confiáveis?

De certa forma, sim. Com avanços na tecnologia nos últimos tempos, tudo depende da tecnologia embarcada no modelo de dispositivo que você está utilizando.

Ainda que haja ressalvas, como citado acima, há casos de aparelhos como o Apple Watch que é capaz de fornecer dados precisos até mesmo para a interpretação médica.

De qualquer forma, a recomendação é sempre procurar orientação especializada caso os dados de saúde indiquem algo fora do habitual.

O que pode atrapalhar a medição?

Um ponto bastante sensível é a forma com a qual o relógio ou pulseira é colocado sobre o pulso. Idealmente, esses dispositivos têm que ficar sobre o osso do pulso.

As medições são prejudicadas caso ele esteja muito próximo da mão ou muito mais acima no antebraço. Além disso, o aparelho tem que estar preso de forma firme, mas sem que isso signifique apertar o seu corpo. Desta maneira, ele não fica "balançando" conforme você se movimenta, tampouco fica apertado demais a ponto de atrapalhar a circulação.

Dicas para escolher o melhor smartwatch para você

Está procurando um relógio inteligente para chamar de seu? A 5ª edição do #TiltLabDay vai ajudar. A gente analisou oito modelos das quatro principais marcas no mercado (Samsung, Apple, Huawei e Xiaomi). Veja os vencedores no vídeo abaixo:

Fontes:

Julio Cesar Lucchi, especialista em Engenharia Biomédica e coordenador dos cursos de pós-graduação do Instituto Mauá de Tecnologia
Renato Giacomini, coordenador do departamento de Engenharia Elétrica da FEI
Rubens de Fraga Júnior, professor de gerontologia da Faculdade Evangélica Mackenzie do Paraná