Se estima que 40 millones de personas en Estados Unidos tienen smartwatches o rastreadores de fitness que pueden monitorear sus latidos. Pero algunas personas de color pueden correr el riesgo de obtener lecturas inexactas.
Casi todos los mayores fabricantes de rastreadores de frecuencia cardíaca vestibles se basan en una tecnología que podría ser menos fiable para los consumidores que tienen una piel más oscura, según investigadores, ingenieros y otros expertos que hablaron con STAT. Fitbit utiliza la tecnología potencialmente problemática en todos los dispositivos de seguimiento de la frecuencia cardíaca que ofrece, y también está presente en muchos dispositivos de Garmin y Samsung. Otros rastreadores populares, como el Apple Watch, también la utilizan – pero simultáneamente rastrean las frecuencias cardíacas con otro método.
El fenómeno no ha recibido casi ninguna atención de los medios de comunicación, a pesar de que el mercado de smartwatches y rastreadores de fitness ha crecido exponencialmente en los últimos años – y de que tanto los consumidores como los científicos han planteado preocupaciones más amplias sobre la precisión de los rastreadores. Hay varias quejas en línea de consumidores que sugieren que los dispositivos no pueden obtener una lectura en pieles más oscuras. Pero las empresas que fabrican los dispositivos no revelan el hecho de que podrían ser menos precisos para algunos consumidores.
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Las posibles inexactitudes tienen amplias implicaciones para el creciente cuerpo de investigación científica que se basa en estos wearables – así como para el creciente número de personas cuyos empleadores ofrecen incentivos financieros u otros beneficios por usar Fitbits y otros rastreadores.
Las preocupaciones sobre estos dispositivos también se producen en medio de una reflexión más amplia sobre si las nuevas tecnologías son tan objetivas como parecen, y si los prejuicios implícitos están dando forma a su desarrollo.
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«Realmente se trata del sesgo existente en la medicina que ya tenemos», dijo Kadija Ferryman, antropóloga cultural que estudia las implicaciones sociales, culturales y éticas de las tecnologías de la información sanitaria en el Instituto de Investigación de la Sociedad de Datos &. «Sea cual sea la tecnología, hay pruebas de que… la inserción de otra herramienta, por muy avanzada que sea, probablemente continuará y seguirá manteniendo los prejuicios existentes o los exacerbará.»
Casi todos los dispositivos de consumo que rastrean la frecuencia cardíaca se basan en sensores ópticos que controlan continuamente el volumen de la sangre. Entre latidos, hay menos volumen de sangre en la muñeca y, por tanto, más luz que se refleja en el sensor. Pero no todos los dispositivos se basan en el mismo tipo de luz.
Fitbits, los relojes de Samsung y varias otras marcas se basan sólo en luces verdes. Estas luces son más sencillas y baratas de usar que las luces infrarrojas que alimentan los rastreadores de frecuencia cardíaca de grado hospitalario – pero, debido a que la luz verde tiene una longitud de onda más corta, es más fácilmente absorbida por la melanina, un pigmento natural de la piel que es más frecuente en las personas con piel más oscura.
En resumen: la piel con más melanina bloquea la luz verde, lo que hace más difícil obtener una lectura precisa. Cuanto más oscura sea tu piel, más difícil será.
«Pudimos ver que hay algunas diferencias en la precisión entre, por ejemplo, diferentes tipos de piel y colores de piel», dijo Mikael Mattsson, un investigador senior del Karolinska Institutet de Suecia y autor de uno de los únicos trabajos que examinan la relación entre la precisión del rastreador de frecuencia cardíaca y la raza.
Los portavoces de Fitbit dijeron a STAT que aumentó la corriente que alimenta su luz verde en un esfuerzo por abordar el problema. Un portavoz también dijo que «Fitbit se toma la precisión muy en serio y nuestro equipo realiza continuamente estudios para probar rigurosamente la precisión de nuestros productos.» Apple, por su parte, explicó que, aunque sus dispositivos se basan en la luz verde para la monitorización continua, el dispositivo también realiza una lectura con una luz infrarroja aproximadamente cada cinco minutos. Garmin y Samsung no devolvieron las repetidas solicitudes de comentarios.
Los investigadores y científicos que hablaron con STAT tuvieron cuidado de señalar que no hay una investigación clara que muestre exactamente la precisión de los rastreadores de frecuencia cardíaca de los consumidores para las personas con piel más oscura – el tema apenas se ha estudiado, en parte porque la tecnología cambia muy rápido. Pero también hicieron hincapié en que el efecto de la melanina en la absorción de la luz verde está bien documentado – y que sin más investigación o más información pública de los fabricantes sobre la precisión, es igualmente difícil demostrar que no hay un impacto.
Vernon Ross, de 49 años, consultor de podcasting en San Luis, utilizó su Fitbit Charge HR para ayudar a monitorizar su ritmo cardíaco después de que le diagnosticaran una presión arterial ligeramente elevada en 2017.
Pero pronto, Ross, que es de raza negra, notó que el rastreador de ritmo cardíaco no era tan preciso como esperaba. Fluctuaba mucho, y su frecuencia cardíaca rastreada no siempre coincidía con las lecturas que tomaba cuando se medía a la antigua usanza, poniendo los dedos en la muñeca.
«Dependiendo de lo que hiciera, mi frecuencia cardíaca se disparaba mucho y luego volvía a bajar», dijo. «Ese tipo de cosas puede causar bastante estrés si piensas que estás teniendo, ya sabes, un posible incidente de ‘AFib’. … Eso podría ser una situación peligrosa».
Ross, que escribió a Fitbit sobre el tema en su sitio web, dijo que ha escuchado experiencias similares de amigos y espera que en el futuro, las empresas proporcionen datos que muestren claramente que la tecnología funciona para personas de cualquier tono de piel.
«Se trata de una cuestión un poco más profunda, cuando se empieza a hablar de quién está en la sala cuando se prueban estos dispositivos, quién está en la sala cuando se diseñan estos dispositivos, y… ¿se toman las empresas el tiempo para asegurarse de que toda la población está representada cuando están desarrollando esta tecnología?», dijo Ross.
El efecto de absorción está bien documentado en la investigación. Pero hay mucha menos investigación sobre cómo y si ese efecto ha impactado en la precisión de los rastreadores de frecuencia cardíaca de los consumidores.
Sólo un estudio, un artículo de 2017 publicado en el Journal of Personalized Medicine, desmenuzó las tasas de error de una serie de dispositivos que estaban en el mercado en ese momento. Descubrió que, aunque las tecnologías estaban «dentro de un rango de error aceptable» en la mayoría de los entornos, el error del dispositivo era mayor para aquellos con un tono de piel más oscuro. Las tasas de error de los dispositivos Fitbit Surge, Samsung Gear y Basis Peak (v. 2) eran estadísticamente significativas. Las de Apple Watch, Microsoft Band (v.1), Mio y PulseOn no lo fueron.
Mattsson, el investigador sueco y autor de ese trabajo, dijo que su estudio se aseguró de reclutar a un cuerpo diverso de participantes, algo que, según él, no se enfatizó en «muchas de las validaciones de las propias empresas».
Varios investigadores dijeron que la forma en que Fitbit y Apple dijeron que habían tratado de dar cuenta del problema podría ayudar. Impulsar la corriente de la luz verde, como Fitbit dijo que ha hecho, podría ayudar. También podría hacerlo el algoritmo de Apple, si equilibrara las diferentes lecturas entre sus sensores de luz verde e infrarroja.
«Cuanto más oscura sea la piel, más fuerte debe ser la corriente para que obtengas una buena lectura», dijo Mattsson.
«La señal no es lo único que importa, los algoritmos también importan mucho, así que si tienes algoritmos que puedan tener en cuenta esas diferencias, entonces aunque tu señal sea más ruidosa, puede seguir estando bien», dijo Jessilyn Dunn, profesora asistente de ingeniería biomédica en la Universidad de Duke.
Pero Dunn y Massimiliano de Zambotti, un investigador de SRI International que dirige estudios de validación de tecnologías vestibles en el espacio del sueño, subrayaron que sin conjuntos de datos públicos sobre las tasas de error o información pública sobre los algoritmos, es difícil saber si los esfuerzos de las empresas abordan plenamente el problema.
«No lo sabemos, porque el ritmo de la tecnología es extremadamente rápido. El ritmo de la investigación que evalúa esta tecnología es extremadamente lento», dijo de Zambotti. «Tenemos que entender si podemos confiar en su resultado o no»
Hay buenas razones para usar la luz verde. La mayoría de los rastreadores cardíacos basados en la muñeca utilizan la luz verde porque es mejor que la luz infrarroja en situaciones en las que el usuario está en movimiento, o donde hay otras fuentes de luz que también podrían afectar al sensor, dijeron los científicos a STAT. Sin embargo, la luz infrarroja penetra mejor en la piel, sobre todo cuando el usuario está quieto, lo que la hace atractiva en el ámbito médico, señalan. En una declaración compartida con STAT después de la publicación de este artículo, el director de tecnología de Fitbit, Eric Friedman, citó los mismos beneficios como explicación de por qué Fitbit eligió utilizar «luz verde con la suficiente intensidad» para ofrecer «el rendimiento óptimo y más consistente para los usuarios de todos los tonos de piel».
El rápido ritmo de los avances tecnológicos hace que sea difícil saber exactamente qué color de luz utilizan los diferentes fabricantes en sus últimos rastreadores de frecuencia cardíaca. Pocos hacen pública la información, y no siempre es evidente al mirar el dispositivo. Algunos incluso están yendo más allá de la detección óptica; el Apple Watch ahora incluye un monitor de ECG eléctrico; un informe de este mismo mes sugiere que el próximo reloj de Samsung también lo hará.
Representantes de Fitbit y Apple explicaron su tecnología a STAT para este artículo. Una página de soporte en el sitio web de Garmin describe los sensores de luz en sus rastreadores ópticos de frecuencia cardíaca como «verdes». Los sitios web y los vídeos de la industria muestran que el Galaxy Watch de Samsung utiliza luces verdes.
STAT también habló con dos ejecutivos cuyas empresas venden rastreadores de frecuencia cardíaca que utilizan múltiples colores de luz para abordar algunas de las deficiencias de la luz verde, y ambos sugirieron que la mayoría de los rastreadores populares se basaban exclusivamente en la tecnología de luz verde.
«Si se hace un escaneo del mercado para medir la frecuencia cardíaca, la mayoría de los dispositivos en el mercado utilizan el verde como un componente clave para medir la frecuencia cardíaca», dijo Steven LeBoeuf, el cofundador y presidente de Valencell, que desarrolla sensores biométricos, incluyendo algunos que utilizan tanto la luz verde como la ámbar. «Si metieras la mano en un montón de sensores al azar, verías que 9 de cada 10 veces tendrían luz verde, y probablemente en la mayoría de los casos, sólo tienen luz verde».
Sameer Sontakey, cuya empresa Biostrap desarrolla rastreadores de salud que utilizan luz roja e infrarroja para controlar el ritmo cardíaco, explicó que las luces verdes son simplemente más baratas.
«Es un producto básico», dijo. «Es fácil comprar un sensor que tenga . Hay mucha gente que ha trabajado con él. La barrera de entrada es realmente baja».
Kadija Ferryman, antropóloga cultural del Data &
Los problemas de precisión también podrían significar que un campo de investigación cada vez más robusto sobre la frecuencia cardíaca no refleje con exactitud la información de la frecuencia cardíaca de ciertos individuos. Aunque numerosas empresas indican en sus sitios web que sus dispositivos no son médicamente precisos, los Fitbits se utilizan actualmente en casi 300 ensayos clínicos. Los investigadores de la Universidad de Stanford también concluyeron recientemente el ampliamente publicitado «Estudio del Corazón de Apple», con más de 400.000 participantes, del que informaron que «la tecnología vestible puede identificar con seguridad las irregularidades del ritmo cardíaco»
Sin embargo, la gran mayoría de los estudios realizados que analizan la precisión de los dispositivos vestibles de pulsera, no tienen en cuenta el tono de la piel cuando realizan las pruebas a sus sujetos, un hecho que Benjamin Nelson, candidato a doctor en psicología clínica de la Universidad de Oregón, cree que debe cambiar antes de que esta tecnología pueda ser utilizada con fines médicos.
«En el pasado, la ciencia no ha reclutado particularmente a participantes tan diversos como debería potencialmente, para poder crear resultados generalizables que no sólo se generalicen a individuos blancos caucásicos, sino que también se generalicen a personas de diferentes grupos étnicos y raciales minoritarios», dijo Nelson.
«Es realmente importante para la investigación futura recopilar y luego controlar el tono de la piel porque se ha demostrado en algunos estudios preliminares que realmente influye en la precisión de estos dispositivos», continuó.
Nelson también señaló que los tamaños de muestra más grandes a través de varios grupos demográficos diferentes «pueden ser capaces de controlar las diferentes características individuales que permitirán que estos dispositivos sean más precisos a largo plazo.»
Las posibles imprecisiones podrían tener un impacto aún mayor en las personas de color cuyos empleadores incentivan el uso de rastreadores de fitness por parte de los empleados con días de vacaciones extra, equipos o incluso primas de seguro médico más bajas.
Ya hay empresas de renombre como IBM y Target que ofrecen rastreadores como parte de los programas de bienestar, y hay indicios de que los empleadores podrían estar empezando a hacer obligatorios los programas de bienestar, muchos de los cuales incluyen estos rastreadores. En un momento dado, el sistema escolar de Virginia Occidental quería obligar a los profesores a llevarlos. También Yale fue demandada este mismo mes por un programa que habría cobrado 25 dólares al mes a quien no participara en su programa de bienestar para empleados.
El 21% de las grandes empresas que ofrecen seguros de salud ya están recopilando información de los dispositivos wearables de sus empleados, según una encuesta de la Kaiser Family Foundation.
Philip Gordon, un abogado con sede en Denver del bufete de abogados Littler Mendelson que se centra en cuestiones de privacidad en el lugar de trabajo, dijo que los posibles problemas de exactitud eran otra razón por la que los empleadores deben tener cuidado antes de implementar cualquier programa de bienestar importante.
«Es un buen ejemplo de un potencial efecto secundario oculto de la tecnología», dijo. «Y por eso es tan importante que los empleadores entiendan realmente la tecnología y la información que está generando antes de desplegar los wearables en el lugar de trabajo».»
Desde que abandonó su Fitbit, Ross ha cambiado al uso de un Apple Watch para controlar su ritmo cardíaco. Piensa que es más preciso – pero no está convencido de que ninguno de los dos sea tan bueno como simplemente calcular su pulso con un cronómetro.
«Lo uso para controlar la frecuencia cardíaca… Pero también compruebo manualmente mi frecuencia cardíaca para asegurarme de que sé exactamente cuál es mi frecuencia cardíaca», dijo. «Es una buena herramienta, pero no es algo de lo que debas depender».
Los investigadores se hicieron eco del mismo sentimiento: que la tecnología es útil, pero quizás no está tan bien estudiada como debería.
«Estas tecnologías se están utilizando realmente para que podamos recoger la frecuencia cardíaca en entornos del mundo real. Tecnológicamente, es una de las pocas formas en las que podemos hacerlo en este momento», dijo Nelson, el candidato postdoctoral en Oregón. «Así que, aunque hay una serie de limitaciones realmente importantes a las que deben prestar atención los científicos, incluyendo cosas como el tono de la piel, el índice de masa corporal y la circunferencia de la muñeca, es una especie de tecnología que tenemos ahora mismo».»
Esta historia se actualizó después de que Apple aclarara que utilizaba luz infrarroja en sus dispositivos para la monitorización periódica de la frecuencia cardíaca, no para abordar la forma en que la melanina de la piel absorbe la luz verde, y para incluir las declaraciones de los funcionarios de Fitbit.