Uusi seulontatyökalu nimeltä HemaApp käyttää älypuhelinkameraa arvioidakseen hemoglobiinipitoisuudet ja anemian seulonnan.
Kehitysmaissa anemia - aliravitsemuksen tai loistaudin aiheuttama veren tila - on hämmästyttävän yleinen terveysongelma, joka usein menee diagnosoimattomaksi.
Sairaaloissa kaikkialla leukemiaa ja muita sairauksia sairastavat lapset ja aikuiset vaativat usein verinäytteitä selvittääkseen, tarvitaanko verensiirtoja.
Molemmissa tapauksissa lääkärit ovat kiinnostuneita mittaamaan hemoglobiinia, joka on punasoluissa esiintyvä proteiini. Tämän perusmittauksen saamiseksi veri on vedettävä neulalla tai laskimonsisäisellä linjalla, tai satoja tuhansia dollareita on käytettävä erikoistuneelle koneelle, joka mittaa hemoglobiinia ei-invasiivisesti.
"Yksi kaikkialla oleva foorumi"
31-potilaiden ensimmäisessä kokeessa ja vain yhdellä älypuhelimuutoksella HemaApp teki samoin kuin Masimo Pronton, kalliimman elintarvike- ja lääkeviraston hyväksymän lääkinnällisen laitteen, joka mittaa invasiivisesti hemoglobiinia leikkaamalla anturin henkilön sormelle.
”Kehitysmaissa yhteisön terveydenhuollon työntekijöillä on niin paljon erikoislaitteita, joilla seurataan erilaisia ehtoja, että heillä on kirjaimellisesti kokonaiset pussit täynnä laitteita”, sanoo johtava tekijä Edward Wang, Washingtonin yliopiston sähkötekniikan tohtorikoulutettava. "Yritämme tehdä nämä seulontatyökalut yhdellä kaikkialla olevalla alustalla - älypuhelimella."
HemaApp analysoi veren värin arvioidessaan hemoglobiinipitoisuuksia arvioimalla puhelimen kameran salaman valon potilaan sormen läpi. Tutkijat testasivat sovelluksen kolmessa eri skenaariossa: älypuhelimen kameran salamaa käytettiin yksinään yhdessä hehkulampun kanssa ja edullisen LED-valaistuksen avulla.
Lisävalaistuksen lähteet tulevat koskemaan muita sähkömagneettisen spektrin osia, joilla on hyödyllisiä absorptio-ominaisuuksia, mutta joita ei tällä hetkellä löydy kaikista älypuhelinkameroista.
"Uusilla puhelimilla on alkamassa edistyneemmät infrapuna- ja moniväriset LED-ominaisuudet", sanoo vanhempi kirjailija Shwetak Patel, tietojenkäsittelytieteen ja sähkötekniikan professori. "Mutta huomasimme, että vaikka puhelimessasi ei olisikaan kaikkea sitä, voit laittaa sormesi lähelle ulkoista valonlähdettä kuin tavallinen hehkulamppu ja lisätä tarkkuusastetta."
Sovelluksen testaaminen
Alustavissa kokeissa HemaAppin hemoglobiinimittauksella, joka käytettiin pelkästään älypuhelinkameralla, oli 69-prosenttinen korrelaatio potilaan täydellisen veriarvotestin (CBC) testin kanssa, 74-prosenttinen korrelaatio, kun sitä käytettiin yhteisen hehkulampun alla, ja 82-prosentin korrelaatiota pienellä ympyrällä LED-valot, jotka voivat napsahtaa puhelimeen.
Vertailun vuoksi Masimo Pronton mittauksissa oli 81-prosentin korrelaatio verikokeeseen.
Mobiilisovelluksen ei ole tarkoitus korvata verikokeita, jotka ovat edelleen tarkin tapa mitata hemoglobiinia. Mutta 6-ikäisten ja 77-ikäisten potilaiden varhaiset testitulokset viittaavat siihen, että HemaApp voi olla tehokas ja kohtuuhintainen alustava seulontatyökalu, jonka avulla voidaan selvittää, onko tarpeen tehdä lisää verikokeita. Kun sitä käytetään anemian seulomiseen, HemaApp havaitsi oikein alhaisen hemoglobiinitason tapaukset 79-prosentteina ajasta käyttäen vain puhelimen kameraa, ja 86-prosenttiosuus ajasta, kun auttoi joitakin valonlähteitä.
Vähemmän verta vedetään
”Anemia on yksi yleisimmistä ongelmista, jotka vaikuttavat aikuisiin ja lapsiin kaikkialla maailmassa,” sanoo lapsen syöpäasiantuntija, UW Medicine, Seattlen lasten sairaala ja Seattle Cancer Care Alliance. ”Mahdollisuus tarkistaa nopeasti älypuhelimella suoritettava testi voisi olla valtava parannus hoidon toimittamiseen rajoitetuissa resursseissa.”
Hautologi ja verensiirtolääketieteen erikoislääkäri Terry Gernsheimer sanoo, että hänen henkilöstönsä on usein vedettävä veren leukemiasta tai kirurgisista potilaista pelkästään hemoglobiinitasojen mittaamiseksi ja selvittämään, tarvitaanko verensiirtoja.
”Joka kerta, kun vedämme veren, hyökkäämme potilaaseen jollakin tavalla, muodolla tai muodolla. Jos meillä ei ole jo linjaa, tartumme neulan käsivarteensa, johon liittyy epämukavuutta ja infektioriskiä, vaikkakin alhainen ”, hän sanoo. "Olisi todella mukavaa, että ei tarvitse suorittaa menettelyä joka kerta, kun haluamme vastata tähän kysymykseen."
HemaApp pommittaa potilaan sormea eri aallonpituuksilla valoa ja infrapunaenergiaa ja luo sarjan videoita. Analysoimalla, miten värit imeytyvät ja heijastuvat näissä aallonpituuksissa, se voi havaita hemoglobiinin ja muiden veren komponenttien, kuten plasman, pitoisuudet.
Sen varmistamiseksi, että se toimii erilaisilla ihonväreillä ja kehon massoilla, tiimi kehitti käsittelyalgoritmeja, jotka käyttävät potilaan pulssia erottamaan potilaan veren ominaisuudet ja sormensa fyysiset ominaisuudet.
Seuraavat tutkimusvaiheet sisältävät HemaAppin laajemman kansallisen ja kansainvälisen testauksen, keräämällä lisää tietoja tarkkuuden parantamiseksi ja älypuhelimien avulla yrittää havaita epänormaaleja hemoglobiini- ominaisuuksia, jotka voivat auttaa sirppisolun taudin ja muiden veren häiriöiden näyttämisessä.
"Olemme juuri alkaneet naarmuttaa pintaa täällä", Patel sanoo. "On paljon, että haluamme käsitellä puhelimia ei-invasiivisesti seulontatautien varalta."
Tutkijat esittävät a paperi teknologiasta 15. syyskuuta Association for Computing Machinery -yhtiön vuoden 2016 kansainvälisessä yhteisessä konferenssissa läpäisevää ja kaikkialla käytössä olevaa tietojenkäsittelyä varten (UbiComp 2016) Saksassa.
{youtube}9Gb-uer1cEI{/youtube}
Washingtonin tutkimussäätiö rahoitti työtä.
Lähde: Washingtonin yliopisto
Liittyvät kirjat
at InnerSelf Market ja Amazon
