Новий скринінговий інструмент під назвою HemaApp використовує камеру смартфона для оцінки концентрації гемоглобіну та скринінгу на анемію.

У країнах, що розвиваються, анемія - стан крові, що посилюється через неправильне харчування чи паразитарну хворобу - є надзвичайно поширеною проблемою здоров’я, яку часто не діагностують.

У лікарнях повсюдно діти та дорослі з лейкемією та іншими розладами вимагають частого забору крові, щоб визначити, чи потребують вони переливання крові.

В обох випадках лікарі зацікавлені у вимірюванні гемоглобіну, білка, що міститься в еритроцитах. Щоб отримати це основне вимірювання, кров слід брати голкою або внутрішньовенною лінією, або витрачати сотні-тисячі доларів на спеціалізовану машину, яка неінвазивно вимірює гемоглобін.

"Одна повсюдна платформа"

У першому дослідженні 31 пацієнта, і лише з однією модифікацією смартфона, HemaApp виступила так само, як і Masimo Pronto, більш дорогий медичний пристрій, затверджений Управлінням з контролю за продуктами та лікарськими засобами, який неінвазивно вимірює гемоглобін, затискаючи датчик на палець людини.

"У країнах, що розвиваються, медичні працівники громади мають настільки багато спеціалізованого обладнання для моніторингу різних станів, що вони буквально мають цілі пакети, наповнені пристроями", - каже провідний автор Едвард Ванг, докторант електротехніки у Вашингтонському університеті. "Ми намагаємось змусити ці інструменти перевірки працювати на одній всюдисущій платформі - смартфоні".

Випромінюючи світло від камери телефону через палець пацієнта, HemaApp аналізує колір його крові для оцінки концентрації гемоглобіну. Дослідники протестували додаток за трьома різними сценаріями: використовуючи лише спалах камери смартфона, у поєднанні зі звичайною лампочкою розжарювання та з недорогим світлодіодним освітленням.

Додаткові джерела освітлення потрапляють в інші частини електромагнітного спектру, які мають корисні властивості поглинання, але наразі не зустрічаються на всіх камерах смартфонів.

«Нові телефони починають мати більш просунуті інфрачервоні та багатобарвні світлодіодні можливості,-каже старший автор Шветак Патель, професор інформатики та техніки та електротехніки. "Але ми виявили, що навіть якщо у вашому телефоні немає всього цього, ви можете поставити палець біля зовнішнього джерела світла, як звичайна лампочка, і підвищити показники точності".

Тестування програми

У перших випробуваннях вимірювання гемоглобіну HemaApp лише за допомогою камери смартфона мали 69 -відсоткову кореляцію до тесту пацієнта на повний аналіз крові (CBC), 74 -відсоткову кореляцію при використанні під загальною лампочкою розжарювання та 82 -відсоткову кореляцію за допомогою маленького кола світлодіодних ліхтарів, які можуть зафіксуватися на телефоні.

Для порівняння, виміри Masimo Pronto мали 81 -відсоткову кореляцію з аналізом крові.

Мобільний додаток не призначений для заміни аналізів крові, які залишаються найточнішим способом вимірювання гемоглобіну. Але результати раннього тестування від пацієнтів віком від 6 до 77 років свідчать про те, що HemaApp може бути ефективним та доступним інструментом початкового скринінгу для визначення того, чи виправданий подальший аналіз крові. При використанні для перевірки на наявність анемії, HemaApp правильно виявляв випадки низького рівня гемоглобіну в 79 % випадків, використовуючи лише камеру телефону, і 86 % часу, коли йому допомагали деякі джерела світла.

Менше кровотоку

«Анемія є однією з найпоширеніших проблем, з якою страждають дорослі та діти у всьому світі», - говорить співавтор Дуг Хокінс, спеціаліст з дитячого раку з UW Medicine, дитячої лікарні Сіетла та Альянсу з лікування раку Сіетла. "Можливість швидкого екранування за допомогою тесту на основі смартфона може стати величезним поліпшенням для надання допомоги в умовах обмежених ресурсів".

Співавтор Террі Гернсгеймер, гематолог та фахівець з трансфузійної медицини, каже, що її співробітникам часто доводиться брати кров у лейкемічних або хірургічних пацієнтів виключно для того, щоб виміряти рівень гемоглобіну та визначити, чи потребують вони переливання крові.

«Кожен раз, коли ми беремо кров, ми певним чином, у формі чи формі, вторгаємось у пацієнта. Якщо у нас ще немає рядка, ми встромляємо їм голку в руку, що включає дискомфорт та ризик зараження, хоча і низький », - каже вона. «Було б дуже добре, щоб ми не виконували процедуру кожного разу, коли ми хочемо відповісти на це питання».

HemaApp бомбардує палець пацієнта різною довжиною хвилі світла та інфрачервоною енергією та створює серію відеороликів. Аналізуючи, як кольори поглинаються та відбиваються на цих довжинах хвиль, він може виявити концентрації гемоглобіну та інших компонентів крові, таких як плазма.

Щоб переконатися, що він діє на різні тони шкіри та маси тіла, команда розробила алгоритми обробки, які використовують пульс пацієнта для розрізнення властивостей крові пацієнта та фізичних характеристик його пальця.

Наступні кроки дослідження включають більш широке національне та міжнародне тестування HemaApp, збір додаткових даних для підвищення точності та використання смартфонів для спроб виявити аномальні властивості гемоглобіну, які можуть допомогти виявити хворобу серповидно -клітинного типу та інші захворювання крові.

"Ми тут тільки починаємо дряпати поверхню", - каже Патель. "Ми маємо багато чого вирішити, використовуючи телефони для неінвазивного скринінгу".

Дослідники представлять а папір про технології 15 вересня на Міжнародній спільній конференції Асоціації обчислювальної техніки 2016 року про повсюдні та всюдисущі обчислення (UbiComp 2016) у Німеччині.

{youtube}9Gb-uer1cEI{/youtube}

Роботу профінансував Вашингтонський науковий фонд.

джерело: Університет Вашингтона

Суміжні книги

at InnerSelf Market і Amazon