Incompatibilité des montres cardio avec le milieu médical ?

Les équipements cardiofréquencemètres destinés au grand public sont de plus en plus utilisés dans les essais cliniques. Le problème est qu’ils ne sont pas toujours très précis.

Des appareils non destinés à un usage médical

Une recherche de ClinicalTrials, la plus grande base de données d’essais cliniques au monde, révèle près de 200 essais. Cependant, les fabricants de montres cardiofréquencemètres déclarent clairement qu’ils ne sont pas destinés à des fins médicales.

Ils déclarent que ce produit n’est «pas un appareil médical» et que «la précision des appareils n’est pas destinée à correspondre à des appareils médicaux ou à des appareils de mesure scientifiques».

Malgré ces avertissements, les moniteurs qui incluent une lecture de la fréquence cardiaque suscitent l’intérêt des consommateurs.

Comment fonctionnent les montres cardiofréquencemètres, et pourquoi ne sont-ils pas toujours précis?

La science derrière les moniteurs de fréquence cardiaque optique est ce qu’on appelle la photopléthysmographie (PPG): la mesure du volume de l’artère en utilisant la lumière. Lorsque la lumière émise par le moniteur entre dans la peau, la plus grande partie est absorbée par les tissus du corps, mais une partie est réfléchie. Ironiquement, rester immobile améliorera les chances de précision du moniteur. La quantité de lumière réfléchie dépend de plusieurs facteurs, dont le volume d’artères près de la surface de la peau.

Le sang dans les artères absorbe mieux la lumière que les tissus du corps environnant, alors que les artères se contractent et se gonflent en réponse à la pression sanguine pulsée, l’intensité de la lumière réfléchie monte et descend. Les dispositifs PPG détectent cette variation de la lumière réfléchie et l’utilisent pour estimer la fréquence cardiaque.

La variation de la lumière réfléchie due à la fréquence cardiaque n’est généralement pas supérieure à environ 2% – un changement imperceptible pour l’œil humain. Le mouvement physique, cependant, provoque des effets beaucoup plus importants, au point que même de petits mouvements peuvent rendre le signal d’impulsion beaucoup plus faible impossible à détecter.

Les pertes de signal causées par le mouvement à l’interface capteur-peau peuvent signifier que la simple marche peut suffire à masquer le signal d’impulsion.

Il peut être très difficile d’estimer précisément la fréquence cardiaque à partir d’un signal PPG corrompu. Les techniques mathématiques peuvent aider dans certains cas, mais souvent les interférences de mouvement et les signaux de fréquence cardiaque se chevauchent tellement que les deux sont impossibles à séparer.

Par exemple, la répétition des signaux d’interférence provoqués par une marche à 100 pas par minute peut être impossible à distinguer d’une fréquence cardiaque de 100 battements par minute.

Optimiser les données obtenues avec les cardiofréquencemètres

Pour réduire les risques de lectures de fréquence cardiaque incorrectes, une stratégie commune consiste à arrêter l’enregistrement lorsque des interférences de niveau élevé de mouvement sont détectées. Malheureusement, cela signifie que pendant les périodes d’exercice vigoureux, lorsque de nombreux utilisateurs sont plus intéressés par leurs fréquences cardiaques, leur moniteur d’activité PPG peut ne rien enregistrer du tout.

Détecter quand un signal est corrompu n’est pas facile non plus. Inévitablement, certaines mauvaises estimations de la fréquence cardiaque seront enregistrées par erreur. Dans des expériences récentes, quatre moniteurs de fréquence cardiaque identiques (deux sur chaque poignet) ont été utilisés, il a été observé que les fréquences cardiaques enregistrées sont aussi faibles que la moitié et atteignent presque le double du rythme cardiaque réel de la personne. La cohérence entre les appareils variait en fonction, en grande partie, du niveau d’activité.

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