Real-Time Early Detection of Allergic Reactions based on Heart Rate Variability

Abstract

La popularización del concepto “Internet de las cosas” ha fomentado el rápido desarrollo de aplicaciones centradas en la obtención de información relativa a personas. Por este motivo, y gracias a la disponibilidad de la capacidad de cálculo de los Smartphones, a lo largo de los últimos años se han comercializado diversos dispositivos económicos y aplicaciones a través de los que analizar la salud de los usuarios. En esta tesis se propone el uso de la señal electrocardiográfica para la detección precoz de reacciones alérgicas. Con este objetivo, se ha diseñado en primer lugar un nuevo algoritmo de detección de latidos cardiacos capaz de trabajar en tiempo real. La precisión de dicho algoritmo es similar a los propuestos en la literatura, sin embargo, su complejidad computacional y consumo de recursos son muy reducidos, lo que lo hace idóneo para ser empleado en plataformas portátiles de recursos limitados. En un estudio previo, se analizó el efecto que las reacciones alérgicas provocaban en la variabilidad del ritmo cardíaco, demostrando que dicho efecto es detectable incluso antes de la aparición de síntomas físicos en la mayoría de los pacientes alérgicos estudiados. Sin embargo, el método propuesto en dicho trabajo no puede emplearse para detectar alergias en pruebas reales, puesto que la complejidad computacional del modelo diseñado necesita horas de análisis para realizar dicha detección. Además, el estudio se centró únicamente en pruebas de provocación de alergias alimentarias en niños menores de 12 años. En este trabajo se continúa el estudio de la variabilidad del ritmo cardíaco en pacientes realizando pruebas de provocación con dos objetivos principales: el diseño de un algoritmo capaz de detectar alergias en tiempo real, y la extensión del estudio para incluir adultos y pruebas de provocación de alergias a medicamentos. El algoritmo resultante de dicho estudio tiene una precisión similar al propuesto en el trabajo previo, así como la reducción de la cantidad de alérgeno que los pacientes alérgicos deben consumir y de la duración de las provocaciones. Sin embargo, la nueva propuesta puede implementarse en un dispositivo autónomo y portátil y, lo que es más importante, es capaz de realizar las detecciones de reacciones alérgicas en tiempo real. A pesar de que los resultados obtenidos son prometedores, este estudio debe interpretarse como el inicio de una investigación mayor, puesto que es necesario emplear más tiempo y esfuerzo en la adquisición de nuevos datos para obtener una muestra representativa de toda la población de pacientes alérgicos a alimentos y medicamentos.