Ένα νέο εργαλείο διαλογής που ονομάζεται HemaApp χρησιμοποιεί μια κάμερα smartphone για να εκτιμήσει τις συγκεντρώσεις αιμοσφαιρίνης και να ελέγξει την αναιμία.
Στον αναπτυσσόμενο κόσμο, η αναιμία - μια κατάσταση αίματος που επιδεινώνεται από υποσιτισμό ή παρασιτική ασθένεια - είναι ένα εκπληκτικά κοινό πρόβλημα υγείας που συχνά δεν διαγιγνώσκεται.
Σε παντού νοσοκομεία, παιδιά και ενήλικες με λευχαιμία και άλλες διαταραχές απαιτούν συχνές αιμοληψίες για να διαπιστωθεί εάν χρειάζονται μεταγγίσεις αίματος.
Και στις δύο περιπτώσεις, οι γιατροί ενδιαφέρονται να μετρήσουν την αιμοσφαιρίνη, μια πρωτεΐνη που βρίσκεται στα ερυθρά αιμοσφαίρια. Για να επιτευχθεί αυτή η βασική μέτρηση, το αίμα πρέπει να ληφθεί με βελόνα ή ενδοφλέβια γραμμή, ή εκατοντάδες έως χιλιάδες δολάρια πρέπει να δαπανηθούν σε ένα εξειδικευμένο μηχάνημα που μετρά μη επεμβατικά την αιμοσφαιρίνη.
«Μια πανταχού παρούσα πλατφόρμα»
Σε μια πρώτη δοκιμή σε 31 ασθενείς, και με μία μόνο τροποποίηση smartphone, η HemaApp πραγματοποίησε καθώς και το Masimo Pronto, την πιο ακριβή ιατρική συσκευή εγκεκριμένη από την Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων που μετρά μη επεμβατικά την αιμοσφαιρίνη περνώντας έναν αισθητήρα στο δάχτυλο ενός ατόμου.
«Στις αναπτυσσόμενες χώρες, οι εργαζόμενοι στον τομέα της υγείας της κοινότητας διαθέτουν τόσο εξειδικευμένο εξοπλισμό για την παρακολούθηση διαφορετικών συνθηκών που έχουν κυριολεκτικά ολόκληρες σακούλες γεμάτες συσκευές», λέει ο επικεφαλής συγγραφέας Edward Wang, διδάκτορας ηλεκτρολόγων μηχανικών στο Πανεπιστήμιο της Ουάσινγκτον. "Προσπαθούμε να κάνουμε αυτά τα εργαλεία προβολής να λειτουργούν σε μια πανταχού παρούσα πλατφόρμα - ένα smartphone."
Λάμποντας φως από το φλας της κάμερας του τηλεφώνου μέσω του δακτύλου του ασθενούς, το HemaApp αναλύει το χρώμα του αίματός του για να εκτιμήσει τις συγκεντρώσεις αιμοσφαιρίνης. Οι ερευνητές δοκίμασαν την εφαρμογή σε τρία διαφορετικά σενάρια: χρησιμοποιώντας μόνο το φλας της κάμερας του smartphone, σε συνδυασμό με μια κοινή λάμπα πυρακτώσεως και με ένα χαμηλού κόστους φωτιστικό LED.
Οι πρόσθετες πηγές φωτισμού αγγίζουν άλλα μέρη του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος που έχουν χρήσιμες ιδιότητες απορρόφησης αλλά που δεν βρίσκονται επί του παρόντος σε όλες τις κάμερες smartphone.
«Τα νέα τηλέφωνα έχουν αρχίσει να έχουν πιο προηγμένες δυνατότητες υπέρυθρων και πολύχρωμων LED», λέει ο ανώτερος συγγραφέας Shwetak Patel, καθηγητής επιστήμης υπολογιστών & μηχανικής και ηλεκτρολογίας. "Αλλά αυτό που διαπιστώσαμε είναι ότι ακόμη και αν το τηλέφωνό σας δεν έχει όλα αυτά, μπορείτε να βάλετε το δάχτυλό σας κοντά σε μια εξωτερική πηγή φωτός, όπως ένας κοινός λαμπτήρας και να αυξήσετε τα ποσοστά ακρίβειας."
Δοκιμάζοντας την εφαρμογή
Στις αρχικές δοκιμές, οι μετρήσεις αιμοσφαιρίνης του HemaApp μόνο με κάμερα smartphone είχαν 69 τοις εκατό συσχέτιση με τη δοκιμή πλήρους αίματος (CBC) ενός ασθενούς, συσχέτιση 74 τοις εκατό όταν χρησιμοποιείται κάτω από έναν κοινό λαμπτήρα πυρακτώσεως και 82 τοις εκατό συσχέτιση χρησιμοποιώντας έναν μικρό κύκλο των φώτων LED που μπορούν να κουμπώσουν στο τηλέφωνο.
Για σύγκριση, οι μετρήσεις του Masimo Pronto είχαν συσχέτιση 81 τοις εκατό με την εξέταση αίματος.
Η εφαρμογή για κινητά δεν προορίζεται να αντικαταστήσει τις εξετάσεις αίματος, οι οποίες παραμένουν ο πιο ακριβής τρόπος μέτρησης της αιμοσφαιρίνης. Αλλά τα πρώτα αποτελέσματα των δοκιμών, από ασθενείς ηλικίας από 6 έως 77 ετών, υποδηλώνουν ότι το HemaApp μπορεί να είναι ένα αποτελεσματικό και προσιτό αρχικό εργαλείο ελέγχου για να καθοριστεί εάν απαιτείται περαιτέρω εξέταση αίματος. Όταν χρησιμοποιήθηκε για τον έλεγχο της αναιμίας, το HemaApp εντόπισε σωστά περιπτώσεις χαμηλών επιπέδων αιμοσφαιρίνης 79 τοις εκατό του χρόνου χρησιμοποιώντας μόνο την κάμερα του τηλεφώνου και 86 τοις εκατό του χρόνου όταν βοηθούσε κάποιες πηγές φωτός.
Λιγότερες αιμοληψίες
«Η αναιμία είναι ένα από τα πιο συνηθισμένα προβλήματα που επηρεάζουν ενήλικες και παιδιά παγκοσμίως», λέει ο συντάκτης Doug Hawkins, παιδιατρικός ειδικός για τον καρκίνο στο UW Medicine, το Seattle Children's Hospital και το Seattle Cancer Care Alliance. "Η δυνατότητα γρήγορης οθόνης με δοκιμή που βασίζεται σε smartphone θα μπορούσε να είναι τεράστια βελτίωση στην παροχή φροντίδας σε περιβάλλοντα περιορισμένων πόρων."
Η συγγραφέας Terry Gernsheimer, αιματολόγος και ειδικός στην ιατρική μετάγγισης, λέει ότι το προσωπικό της πρέπει συχνά να παίρνει αίμα από λευχαιμία ή χειρουργικούς ασθενείς μόνο για να μετρήσει τα επίπεδα αιμοσφαιρίνης και να προσδιορίσει εάν χρειάζονται μεταγγίσεις.
«Κάθε φορά που τραβάμε αίμα, εισβάλλουμε στον ασθενή με κάποιο τρόπο, σχήμα ή μορφή. Εάν δεν έχουμε ήδη μια γραμμή, κολλάμε μια βελόνα στο μπράτσο τους, το οποίο ενέχει δυσφορία και κίνδυνο μόλυνσης, αν και χαμηλό », λέει. «Θα ήταν πολύ ωραίο να μην χρειάζεται να κάνουμε μια διαδικασία κάθε φορά που θέλουμε να απαντήσουμε σε αυτήν την ερώτηση».
Το HemaApp βομβαρδίζει το δάχτυλο ενός ασθενούς με διαφορετικά μήκη κύματος φωτός και υπέρυθρη ενέργεια και δημιουργεί μια σειρά βίντεο. Αναλύοντας πώς τα χρώματα απορροφώνται και αντανακλώνται σε αυτά τα μήκη κύματος, μπορεί να ανιχνεύσει συγκεντρώσεις αιμοσφαιρίνης και άλλων συστατικών του αίματος όπως το πλάσμα.
Για να διασφαλιστεί ότι λειτουργεί σε διαφορετικούς τόνους δέρματος και μάζες σώματος, η ομάδα ανέπτυξε αλγόριθμους επεξεργασίας που χρησιμοποιούν τον παλμό του ασθενούς για να κάνουν διάκριση μεταξύ των ιδιοτήτων του αίματος του ασθενούς και των φυσικών χαρακτηριστικών του δακτύλου του.
Τα επόμενα ερευνητικά βήματα περιλαμβάνουν ευρύτερες εθνικές και διεθνείς δοκιμές του HemaApp, τη συλλογή περισσότερων δεδομένων για τη βελτίωση των ποσοστών ακρίβειας και τη χρήση smartphone για την ανίχνευση ανώμαλων ιδιοτήτων αιμοσφαιρίνης που θα μπορούσαν να βοηθήσουν στον έλεγχο για δρεπανοκυτταρική νόσο και άλλες διαταραχές του αίματος.
"Μόλις αρχίζουμε να χαράζουμε την επιφάνεια εδώ", λέει ο Patel. «Υπάρχουν πολλά που θέλουμε να αντιμετωπίσουμε με τη χρήση τηλεφώνων για ασθένειες μη επεμβατικού ελέγχου».
Οι ερευνητές θα παρουσιάσουν α χαρτί σχετικά με την τεχνολογία στις 15 Σεπτεμβρίου στο Διεθνές Κοινό Συνέδριο της Ένωσης για Υπολογιστικά Μηχανήματα για τη διάχυτη και πανταχού παρούσα υπολογιστική (UbiComp 2016) στη Γερμανία.
{youtube}9Gb-uer1cEI{/youtube}
Το Researchδρυμα Ερευνών Ουάσινγκτον χρηματοδότησε το έργο.
πηγή: University of Washington
Σχετικά βιβλία
at InnerSelf Market και Amazon
