Un’IA développée par Google transforme la caméra frontale du smartphone en un outil de prévention cardiovasculaire sans contact. Voici comment fonctionne l’étude.
Chaque jour, nous passons en moyenne 4 heures et demie avec le smartphone en main, le contrôlant environ toutes les neuf minutes — soit un total d’environ 150 interactions, selon certaines estimations. Et si nous pouvions utiliser ces contacts pour quelque chose d’utile ?
Une technologie récemment décrite dans Nature et fondée sur l’Intelligence Artificielle exploite de courtes vidéos prises à chaque déverrouillage du téléphone pour surveiller passivement la fréquence cardiaque au repos des utilisateurs. Compte tenu de la diffusion massive des smartphones même dans des contextes défavorisés, cette approche pourrait élargir la prévention cardiovasculaire à ceux qui ne disposent pas de dispositifs électroniques portables, qui offrent déjà ce type de surveillance.
Le test sans contact : il suffit de 8 secondes devant la caméra
Le système proposé par un groupe de chercheurs de Google Research (à Cambridge, dans le Massachusetts) repose sur l’acquisition de vidéos de 8 secondes tournées par la caméra frontale du smartphone à chaque déverrouillage. Ces enregistrements servent ensuite à surveiller de manière passive la fréquence cardiaque au repos des utilisateurs, déduite des légères variations de la couleur de la peau provoquées par la circulation sanguine.
À chaque battement, un flux sanguin oxygéné est éjecté dans les vaisseaux du visage et modifie légèrement la quantité de lumière réfléchie par la peau. Ce sont des variations de couleur imperceptibles à l’œil nu mais détectables par la caméra du smartphone.
La technique employée est celle de la photopléthysmographie (PPG) : une forme de détection optique qui « lit » les variations du volume sanguin dans les tissus sous-jacents. Bien que couramment utilisée en médecine, elle impose généralement de placer un capteur sur une partie du corps, souvent un doigt. Dans ce cas, elle est utilisée en mode « sans contact » : les informations sur la santé du cœur proviennent directement de la vidéo et de la lumière ambiante.
Précision médicale (y compris pour les différents teints)
Les chercheurs ont entraîné le système de réseaux neuronaux avec plus de 192 000 vidéos issues de 485 participants présentant des teints de peau variés. Puis, ils ont évalué la technologie sur 211 participants, qu’ils ont testés en laboratoire et en conditions réelles.
Les smartphones ont réussi à mesurer la fréquence cardiaque à partir des vidéos dans diverses conditions d’éclairage, et lorsque les performances ont été comparées à des électrocardiogrammes de référence, les mesures ont respecté les standards de précision du secteur : l’erreur moyenne absolue en pourcentage est restée inférieure à 10% dans les trois groupes de teints analysés — clair, moyen et sombre. Il s’agit d’un résultat remarquable, car de nombreuses technologies similaires affichent souvent des performances dégradées sur les teints plus foncés.
Une nouvelle forme de prévention
En combinant les différentes mesures prises au fil de la journée, les chercheurs ont obtenu une estimation de la fréquence cardiaque au repos d’une précision équivalente à celle d’une ceinture cardio-professionnelle portée en conditions réelles. Si les enjeux de confidentialité liés à l’acquisition continue d’images du visage étaient résolus et si la technologie se révélait fiable sur des échantillons plus larges, ce type de surveillance pourrait devenir un outil utile de prévention pour des milliards de personnes.
