Wie Smart Device Cams verwendet werden könnten, um Anämie zu erkennen

Nahaufnahme einer Smartphone-Kamera

  • Forscher haben tatsächlich eine Formel entwickelt, die Anämie mit einer Genauigkeit von mehr als 70 % vorhersagt.
  • Smartphone-Fotos des inneren Augenlids machen es möglich, den Bluthämoglobinfokus ungefähr zu bestimmen.
  • Eine Handy-App kann als Mittel zur Anzeige von Anämie bei Personen dienen, die sich in abgelegenen Gebieten aufhalten.

Anämie betrifft mehr als 5 % der Menschen in den Vereinigten Staaten sowie etwa 25 % der Weltbevölkerung. Müdigkeit, Benommenheit, Frustration, Atemnot sowie Problemfokussierung gehören zu den typischen Anzeichen und Symptomen dieses klinischen Problems, zu dem auch ein reduzierter Bluthämoglobinfokus gehört.

Eine schwere Anämie entsteht häufig durch Mangelernährung, parasitäre Infektionen oder Grunderkrankungen. Es ist ein erheblicher Gefahrenaspekt für Todesfälle und Morbidität, insbesondere in Risikoteams, zu denen Kinder, ältere Erwachsene sowie Personen mit anhaltenden Erkrankungen gehören.

Eine aktuelle Forschungsstudie, die in der Zeitschrift PLOS ONE für Barrierefreiheit im Freien veröffentlicht wurde, hat tatsächlich herausgefunden, dass die Verwendung eines Mobiltelefonbildes des inneren verkleinerten Augenlids einer Person zur Vorhersage von Anämie mit 72% Genauigkeit zu tun hat.

Da Gesundheitsexperten Anämie normalerweise mit Hilfe von empfindlichen Laborgeräten anhand eines Gesamtblutmaterials identifizieren, kommt es in Ländern mit unzureichendem Zugang zur Gesundheitsversorgung zu einem unverhältnismäßigen Ereignis von Anämie.

Laut den Autoren der Forschungsstudie besteht Bedarf an einem kostengünstigen, leicht zugänglichen und nichtinvasiven Point-of-Care-Gerät mit der Fähigkeit, Anämie zu erkennen. Das ausgezeichnete Gerät würde sicherlich bereits vorhandene, weitgehend leicht verfügbare Innovationen nutzen.

Smartphone-Cams als Detektoren

Die Forscher führten eine zweiphasige Forschungsstudie durch, um die Möglichkeit zu analysieren, eine elektronische Kamera eines Mobiltelefons zu verwenden, um bei der Entdeckung von Anämie zu helfen. Die allererste Phase umfasste das Fotografieren der inneren, reduzierten Augenlider von 142 Personen in einer Notfallabteilung unter Verwendung eines Mobiltelefons.

Die Wissenschaftler wählten das innere verkleinerte Augenlid, die so genannte Lidbindehaut, aufgrund der Tatsache, dass es besondere Funktionen hat:

  • Es ist schnell zum Fotografieren verfügbar.
  • Es gibt keine konkurrierenden Farben zwischen der Kapillar- und der Bindehautoberfläche.
  • Der Bereich zwischen der Oberfläche sowie der Kapillare ist wirklich gering.
  • Die Temperatur sowie verschiedene andere ökologische Elemente beeinflussen die Blutzirkulation an diesem Ort nicht wesentlich.

Durch die Fokussierung auf einen kleinen Bereich in jedem Bild konnten die Wissenschaftler eine Formel erstellen, die die Farbauflösung optimal nutzt, sowie eine vorausschauende Version, die die Haut sowie das Weiß der Augen zu Hämoglobingraden kontrastiert.

In der 2. Stufe wurde die Formel auf Smart-Device-Fotos von 202 verschiedenen Personen in der Notfallabteilung überprüft. Die Suche nach ergab, dass die Version zu 72.6% genau war, um eine Anämie zu antizipieren. Seine Präzision bei der Vorhersage einer schweren Anämie, die sicherlich eine Bluttransfusion erfordern würde, war mit 86% sowie 94.4% höher.

Der leitende Autor der Forschungsstudie, Dr. Selim Suner von der Brown University und dem Rhode Island Hospital, beschrieb, dass Personen, die sich an eine medizinische Diagnose von Anämie halten, einfach Eisenpräparate benötigen, die kostengünstig und sehr einfach einzunehmen sind. „Die Diagnose zu stellen ist der schwierigste Teil“, behauptete Suner.

Dr. Girish Nadkarni, wissenschaftlicher Leiter des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Health am Mount Sinai Health System, stimmt dem zu. Er kommentierte: „Die Verwendung eines Smartphones zum Screening auf Anämie ist aufgrund der dezentralen Natur des Screenings – der Vermeidung von Blutabnahmen – und der damit verbundenen Zeit- und Arbeitsersparnis vorteilhaft.

Stärken sowie Einschränkungen der Forschungsstudie

Die Ergebnisse der Forschungsstudie zeigten, dass digitale Blitzfotografie nicht erforderlich war, um geeignete Fotos für die Entdeckung von Anämie zu erstellen. Zur Verbesserung erstellen die Autoren: „RAW-Bilder liefern Daten direkt vom Kamerasensor ohne die typische Verarbeitung und Komprimierung, die bei gängigen Formaten wie JPEG auftritt.“

Potenzielle Einschränkungen, die die Wissenschaftler im Auge hatten, bestanden in der variablen Fotoqualität. Dies kann jedoch daran liegen, dass die Person während der gesamten Aufnahme des Fotos ihr Augenlid zurückgezogen hat. Auch die Beleuchtung war nicht serienmäßig, ebenso ist nicht erkennbar, ob unterschiedliche Beleuchtungsstärken zur Fotoqualität beigetragen haben.

Zukunft klinischer Anwendungen für intelligente Geräte

Im Jahr 2019 nutzten 36 % der Weltbevölkerung intelligente Geräte. Trends empfehlen, dass zwar gehobene Menschen mit größerer Wahrscheinlichkeit über intelligente Geräte verfügen, die Verwendung dieser Tools in reduzierten sozioökonomischen Bereichen jedoch weltweit zunehmend zunimmt.

„Diese Ergebnisse bilden die Grundlage für die Entwicklung einer Anwendung in einem Smartphone, die nicht nur das Bild aufnehmen, sondern auch die Elemente innerhalb des Bildes analysieren kann, um die Hämoglobinkonzentration in Echtzeit vorherzusagen“, behaupten die Autoren.

„Dies ist eine besonders attraktive Gelegenheit für Entwicklungsländer, die zwar über spärliche, rudimentäre und schlecht verteilte medizinische Systeme verfügen, aber durch etablierte Telekommunikationsnetze gut miteinander verbunden sind.“

Zukünftiges Wachstum wird sicherlich das Layout einer Benutzeroberfläche fixieren, die es für die normale Öffentlichkeit grundlegend macht, ein ideales Foto zu machen – eines, bei dem die Lichter, die Betonung sowie der Standort des Interesses alle verbessert werden. Die Autoren bedenken außerdem, dass bildgebende Geräte sowie zusätzliche, mit Versionsprognosen bestätigte Rezepturzuwächse benötigt werden.

Laut Dr. Suner zeigt diese Forschungsstudie, dass die Anämievorhersage mithilfe eines Mobiltelefons eine praktikable Idee ist. Diese Aufgabe sowie die zu befolgenden Aufgaben können sich auf große Bevölkerungsgruppen positiv auswirken und weltweit zu Gesundheit und Wohlbefinden beitragen.