Jak można wykorzystać kamery inteligentnego urządzenia do identyfikacji anemii

zbliżenie aparatu w smartfonie

  • Naukowcy faktycznie stworzyli formułę, która prognozuje anemię z dokładnością ponad 70%.
  • Zdjęcia wewnętrznej powieki wykonane smartfonem umożliwiają przybliżenie ogniska hemoglobiny we krwi.
  • Aplikacja na telefon komórkowy może służyć jako środek do wyświetlania anemii u osób przebywających na odległych obszarach.

Anemia dotyka więcej niż 5% osób w Stanach Zjednoczonych, a także około 25% populacji na całym świecie. Zmęczenie, zawroty głowy, frustracje, brak oddechu, a także skupienie się na problemie to typowe oznaki i objawy tego problemu klinicznego, który obejmuje zmniejszone skupienie hemoglobiny we krwi.

Ciężka niedokrwistość często wynika z braku odżywiania, infekcji pasożytniczych lub choroby podstawowej. Jest to poważny aspekt zagrożenia zarówno dla śmiertelności, jak i zachorowalności, szczególnie w zespołach ryzyka, do których należą dzieci, starsi dorośli, a także osoby z uporczywymi dolegliwościami.

Aktualne badanie naukowe, które ukazało się w czasopiśmie PLOS ONE dotyczącym dostępności na zewnątrz, odkryło, że wykorzystanie zdjęcia z telefonu komórkowego przedstawiającego wewnętrzną zmniejszoną powiekę osoby do prognozowania niedokrwistości ma związek z dokładnością do 72%.

Ponieważ eksperci opieki zdrowotnej zwykle identyfikują anemię z krwią całkowitą przy użyciu delikatnych urządzeń laboratoryjnych, istnieje nieproporcjonalny przypadek anemii w konfiguracjach krajowych, w których osoby mają niewystarczający dostęp do opieki zdrowotnej.

Według autorów badań naukowych, istnieje zapotrzebowanie na niedrogie, łatwo dostępne, a także nieinwazyjne urządzenie przyłóżkowe, zdolne do rozpoznawania anemii. Doskonałe urządzenie z pewnością wykorzystywałoby istniejące, szeroko dostępne innowacje.

Kamery do smartfonów jako detektory

Naukowcy przeprowadzili dwufazowe badanie, aby przeanalizować możliwość wykorzystania aparatu elektronicznego telefonu komórkowego do pomocy w wykryciu anemii. Pierwszy etap obejmował wykonanie zdjęć wewnętrznych obniżonych powiek 142 osób na oddziale ratunkowym za pomocą telefonu komórkowego.

Naukowcy wybrali wewnętrzną zmniejszoną powiekę, zwaną spojówką powiekową, ponieważ spełnia ona specjalne funkcje:

  • Jest szybko dostępny do fotografowania.
  • Nie ma rywalizujących odcieni pomiędzy kapilarą a powierzchnią spojówki.
  • Zasięg pomiędzy powierzchnią a kapilarą jest naprawdę niewielki.
  • Temperatura i inne czynniki ekologiczne nie wpływają znacząco na krążenie krwi w tym miejscu.

Skupiając się na małym obszarze na każdym zdjęciu, naukowcy byli w stanie ustalić formułę, która w pełni wykorzystuje rozdzielczość cieni, a także przewidywającą wersję kontrastującą skórę i białka oczu ze stopniami hemoglobiny.

II etap obejmował sprawdzenie formuły na zdjęciach z urządzeń inteligentnych 2 różnych osób z wydziału sytuacji kryzysowych. Poszukiwania wykazały, że wersja była dokładna w 202% w przewidywaniu anemii. Jego precyzja w przewidywaniu poważnej anemii, która z pewnością wymagałaby przetoczenia krwi, była większa i wynosiła od 72.6% do 86%.

Główny autor badań, dr Selim Suner z Brown University oraz Rhode Island Hospital, opisał, że stosując się do medycznej diagnozy anemii, ludzie po prostu potrzebują suplementów żelaza, które są niedrogie i bardzo łatwe do przyjęcia. „Postawienie diagnozy jest najtrudniejszą częścią” – twierdzi Suner.

Dr Girish Nadkarni, opiekun naukowy Instytutu Zdrowia Cyfrowego Hasso Plattner w Mount Sinai Health System, zgadza się. Skomentował: „Korzystanie ze smartfona do monitorowania anemii jest korzystne ze względu na zdecentralizowany charakter badań przesiewowych – unikanie konieczności pobierania krwi – oraz oszczędność czasu i wysiłku, która się z tym wiąże”.

Mocne strony i ograniczenia badania naukowego

Wyniki badania wykazały, że fotografia cyfrowa z lampą błyskową nie była potrzebna do wygenerowania odpowiednich zdjęć do odkrycia anemii. W ramach udoskonalenia autorzy tworzą: „Obrazy RAW dostarczają dane bezpośrednio z matrycy aparatu bez typowego przetwarzania i kompresji, które występują w przypadku popularnych formatów, takich jak JPEG”.

Potencjalne ograniczenia, o których pamiętali naukowcy, polegały na wysokiej jakości zdjęć o zmiennej jakości. Może to jednak wynikać z tego, że dana osoba odciągnęła powiekę podczas nagrywania zdjęcia. Również światła nie były standardowe, a także nie wiadomo, czy różne stopnie oświetlenia przyczyniły się do wysokiej jakości zdjęć.

Przyszłość zastosowań klinicznych dla inteligentnych urządzeń

W 2019 roku 36% światowej populacji korzystało z inteligentnych urządzeń. Trendy sugerują, że chociaż ludzie z wyższych sfer są bardziej skłonni do posiadania inteligentnych urządzeń, to używanie tych narzędzi w obszarach o ograniczonej socjoekonomiczności stopniowo się rozszerza na całym świecie.

„Te wyniki przygotowały grunt pod rozwój aplikacji na smartfona, która może nie tylko pozyskiwać obraz, ale także analizować elementy w obrazie, aby przewidywać stężenie hemoglobiny w czasie rzeczywistym” – twierdzą pisarze.

„Jest to szczególnie atrakcyjna okazja dla krajów rozwijających się, które mogą mieć rzadkie, szczątkowe i słabo rozproszone systemy medyczne, ale są dobrze połączone za pośrednictwem ustalonych sieci telekomunikacyjnych”.

Przyszły rozwój z pewnością utrwali układ interfejsu, który sprawia, że ​​zwykła publiczność może zrobić idealne zdjęcie – takie, na którym poprawiono oświetlenie, nacisk, a także położenie stopy procentowej. Autorzy dodatkowo pamiętają, że potrzebne są urządzenia do obrazowania, a także dodatkowe wzrosty formuł potwierdzone prognozą wersji.

Według dr Sunera, badanie to pokazuje, że prognoza anemii przy użyciu telefonu komórkowego jest realnym pomysłem. To zadanie, jak również te, których należy przestrzegać, może mieć korzystny wpływ na ogromne populacje, zwiększając zdrowie i dobre samopoczucie na całym świecie.