Pesquisadores da Apple demonstraram que os AirPods existentes poderiam potencialmente funcionar como monitores cardíacos alimentados por IA, com um estudo recente mostrando que modelos de base projetados para processamento de áudio podem estimar com precisão as frequências cardíacas a partir de fonocardiogramas, com um erro absoluto médio de apenas 2,73 batimentos por minuto.
Tecnologia de Monitoramento de Frequência Cardíaca por IA
O estudo utilizou mais de 20 horas de sons cardíacos gravados em hospitais a partir de um conjunto de dados disponível publicamente, criando 23.381 trechos de cinco segundos de sons cardíacos para análise.12 Pesquisadores descobriram que as camadas intermediárias em modelos de IA foram mais eficazes na detecção de sinais cardíacos, enquanto camadas mais profundas, normalmente otimizadas para reconhecimento de fala, mostraram-se menos adequadas para analisar sons biológicos.1 Essa descoberta sugere que a Apple precisaria focar em componentes específicos de sua arquitetura de IA, em vez de usar modelos completos de fala para aplicações de monitoramento de saúde.
Seis modelos fundamentais populares foram testados na pesquisa, incluindo HuBERT, wav2vec2, wavLM, Whisper e o modelo CLAP desenvolvido internamente pela Apple.12 Apesar de não terem sido treinados especificamente para aplicações em saúde, esses modelos igualaram ou superaram métodos tradicionais que dependem de características de áudio feitas manualmente, demonstrando a versatilidade dos sistemas de IA de uso geral quando aplicados a tarefas médicas especializadas.1
Desempenho do Modelo CLAP da Apple
O destaque na pesquisa da Apple sobre monitoramento de frequência cardíaca foi o modelo proprietário CLAP (Contrastive Language-Audio Pretraining), desenvolvido internamente, que alcançou uma precisão notável na estimativa de batimentos cardíacos a partir de gravações de áudio. Esse modelo proprietário superou outros modelos de base testados, entregando um nível de precisão comparável ao de dispositivos médicos dedicados.12 O desempenho excepcional do modelo CLAP sugere que a Apple desenvolveu capacidades especializadas de processamento de áudio que podem ser particularmente eficazes para aplicações de monitoramento de saúde.
Ao processar fonocardiogramas, o modelo demonstrou potencial para atingir até 98,7% de precisão no monitoramento da frequência cardíaca, segundo alguns relatos.1 Esse nível de precisão posiciona os AirPods como potenciais concorrentes dos dispositivos dedicados ao monitoramento de saúde, oferecendo uma vantagem significativa, já que utilizariam um hardware já possuído por milhões de usuários em todo o mundo, em vez de exigir a compra de equipamentos especializados.
Potencial de Integração com AirPods
Os microfones existentes nos AirPods poderiam captar sons do coração enquanto a IA processa os dados em segundo plano, possibilitando o monitoramento passivo da saúde sem esforço adicional do usuário. Essa integração perfeita tornaria o acompanhamento da frequência cardíaca tão simples quanto usar os AirPods durante as atividades diárias—seja ao se exercitar, se deslocar ou ouvir música.12 A tecnologia poderia, potencialmente, detectar irregularidades como fibrilação atrial, de forma semelhante ao que o Apple Watch já faz ao fornecer monitoramento de ECG e notificações de ritmo irregular.13
Diferentemente de dispositivos de saúde dedicados que exigem engajamento consciente, essa abordagem transformaria um dispositivo usado principalmente para entretenimento de áudio em um monitor de saúde com dupla função. Para os milhões de usuários que não possuem um Apple Watch, mas usam AirPods regularmente, essa inovação poderia democratizar o acesso a recursos sofisticados de monitoramento de saúde por meio de um hardware que eles já possuem.14 Especulações recentes sugerem que os próximos AirPods Pro 3 podem ser o primeiro modelo da Apple a incorporar essa tecnologia.56
Aplicativos de Monitoramento de Saúde
Aproveitando suas extensas iniciativas em saúde, a exploração da Apple de monitoramento cardíaco alimentado por IA através dos AirPods está alinhada com o que a Bloomberg descreveu como o “maior avanço da empresa na área de saúde até agora.”1 O Estudo de Coração e Movimento da Apple, envolvendo mais de 140.000 participantes, já demonstrou como dispositivos vestíveis podem rastrear de forma eficaz a saúde cardiovascular e a atividade física.12 Essa base de pesquisa fornece um caminho natural para a implementação de recursos de monitoramento cardíaco em futuros modelos de AirPods.
As potenciais aplicações em saúde vão além do simples monitoramento da frequência cardíaca, abrangendo a detecção de condições graves como a fibrilação atrial, que já foi implementada com sucesso no Apple Watch.3 Estudos mostraram que a detecção precoce dessas arritmias por meio de tecnologia vestível pode levar a um alívio significativo dos sintomas após o tratamento e pode prevenir o desenvolvimento de insuficiência cardíaca.3 Para aprovação regulatória, a Apple provavelmente precisaria conduzir uma validação clínica extensa, semelhante aos estudos anteriores que comprovaram a eficácia do monitoramento de ECG por smartwatch