Ett nytt screeningverktyg som heter HemaApp använder en smarttelefonkamera för att uppskatta hemoglobinkoncentrationer och skärm för anemi.

I utvecklingsländerna är anemi-ett blodtillstånd förvärrat av undernäring eller parasitisk sjukdom - ett svimlande gemensamt hälsoproblem som ofta går odiagnostiserat.

På sjukhus överallt kräver barn och vuxna med leukemi och andra sjukdomar ofta bloddragningar för att avgöra om de behöver blodtransfusioner.

I båda fallen är läkare intresserade av att mäta hemoglobin, ett protein som finns i röda blodkroppar. För att uppnå denna grundläggande mätning måste blod dras med en nål eller intravenös linje, eller hundratusentals dollar måste spenderas på en specialiserad maskin som mäter hemoglobin icke invasivt.

"En allestädesplattform"

I en inledande försök med 31-patienter, och med endast en smartphone-modifiering, utförde HemaApp samt Masimo Pronto, den dyrare medicin- och läkemedelsmyndigheten godkänd medicinsk enhet som inte invasivt mäter hemoglobin genom att klippa en sensor på en persons finger.

"I utvecklingsländer har samhällshälsopersonal så mycket specialiserad utrustning att övervaka olika förhållanden att de bokstavligen har hela väskor full av enheter", säger ledande författare Edward Wang, en doktorand vid högskolan i Washington. "Vi försöker göra dessa skärmverktyg arbeta på en allestädesplattform - en smartphone."

Genom att skina ljus från telefonens kamerablixt genom patientens finger analyserar HemaApp färgen på blodet för att uppskatta hemoglobinkoncentrationer. Forskarna testade appen under tre olika scenarier: Användning av smartphone-kamerans blixt ensamma, i kombination med en gemensam glödlampa och med låg kostnad LED-belysningsfäste.

De ytterligare belysningskällorna knyter till andra delar av det elektromagnetiska spektrat som har användbara absorptionsegenskaper men som inte hittas för närvarande på alla smartphone-kameror.

"Nya telefoner börjar ha mer avancerade infraröda och flerfärgade LED-funktioner", säger seniorförfattare Shwetak Patel, professor i datavetenskap och elektroteknik. "Men det vi hittade är att även om din telefon inte har allt så kan du sätta fingret nära en extern ljuskälla som en vanlig glödlampa och öka noggrannheten."

Testa appen

I de första försöken hade HemaApps hemoglobinmätningar med en smartphone-kamera ensam en 69-procentuell korrelation med en patients fullständiga blodprov (CBC) -test, en 74-procentkorrelation när den användes under en gemensam glödlampa och en 82-procentkorrelation med en liten cirkel av LED-lampor som kan snäppa på telefonen.

Som jämförelse hade Masimo Prontos mätningar en 81-procentuell korrelation med blodprovet.

Mobilappen är inte avsedd att ersätta blodprov, vilket är det mest exakta sättet att mäta hemoglobin. Men de tidiga testresultaten, från patienter som varierade i ålder från 6 till 77 år, föreslår HemaApp kan vara ett effektivt och prisvärt första screeningsverktyg för att avgöra om ytterligare blodprovning är berättigad. När det användes för att screena för anemi, identifierade HemaApp korrekt fall av låga hemoglobinnivåer 79 procent av tiden med bara telefonkamera och 86 procent av tiden när det hjälpdes med vissa ljuskällor.

Färre blod drar

"Anemi är ett av de vanligaste problemen som påverkar vuxna och barn över hela världen", säger medförfattare Doug Hawkins, en barnläkarmottagare med UW Medicine, Seattle Children's Hospital och Seattle Cancer Care Alliance. "Möjligheten att skärma snabbt med ett smarttelefonbaserat test kan vara en stor förbättring för att leverera vård i miljöer med begränsad resurs".

Medförfattare Terry Gernsheimer, en hematolog och transfusionsmedicinsspecialist, säger att hennes personal ofta måste dra blod från leukemi eller kirurgiska patienter enbart för att mäta hemoglobinnivåer och bestämma om de behöver transfusioner.

"Varje gång vi drar blod invaderar vi patienten på något sätt, form eller form. Om vi ​​inte redan har en linje klämmer vi en nål i armen, vilket innebär obehag och infektionsrisk, om än lågt, säger hon. "Det skulle vara väldigt trevligt att inte behöva utföra ett förfarande varje gång vi vill svara på den frågan."

HemaApp bombar en patients finger med olika våglängder ljus och infraröd energi och skapar en serie videor. Genom att analysera hur färger absorberas och reflekteras över dessa våglängder kan det detektera koncentrationer av hemoglobin och andra blodkomponenter som plasma.

För att säkerställa att det fungerar på olika hudtoner och kroppsmassor, utvecklade laget bearbetningsalgoritmer som använder patientens puls för att skilja mellan egenskaperna hos patientens blod och fysiska egenskaper hos hans eller hennes finger.

Nästa forskningssteg innefattar bredare nationell och internationell testning av HemaApp, samla in mer data för att förbättra noggrannhetsgraden och använda smartphones för att försöka upptäcka onormala hemoglobinegenskaper som kan hjälpa till att visa skärm för sicklecellsjukdom och andra blodproblem.

"Vi börjar bara klia på ytan här, säger Patel. "Det finns mycket som vi vill ta itu med vid användning av telefoner för icke-invasiv screening sjukdom."

Forskare kommer att presentera en papper om tekniken den 15 september vid Association for Computing Machinery's 2016 International Joint Conference on Pervasive and Ubiquitous Computing (UbiComp 2016) i Tyskland.

{youtube}9Gb-uer1cEI{/youtube}

Washington Research Foundation finansierade arbetet.

Källa: University of Washington

relaterade böcker

at InnerSelf Market och Amazon