Et nyt screeningsværktøj kaldet HemaApp bruger et smartphone-kamera til at estimere hæmoglobinkoncentrationer og skærm for anæmi.

I udviklingslandene er anæmi - en blodtilstand, der forværres af underernæring eller parasitisk sygdom - et forbløffende almindeligt helbredsproblem, der ofte går udiagnosticeret.

På hospitaler overalt kræver børn og voksne med leukæmi og andre lidelser hyppige blodtrækninger for at afgøre, om de har brug for blodtransfusioner.

I begge tilfælde er læger interesseret i at måle hæmoglobin, et protein der findes i røde blodlegemer. For at opnå denne grundlæggende måling skal blod trækkes med en nål eller intravenøs linje, eller der skal bruges hundreder til tusinder af dollars på en specialmaskine, der måler hæmoglobin ikke-invasivt.

'En allestedsnærværende platform'

I et indledende forsøg med 31 patienter og med kun en smartphone-modifikation udførte HemaApp såvel som Masimo Pronto, det dyrere Food and Drug Administration-godkendte medicinske udstyr, der ikke-invasivt måler hæmoglobin ved at klippe en sensor på en persons finger.

”I udviklingslande har sundhedsarbejdere i samfundet så meget specialudstyr til at overvåge forskellige forhold, at de bogstaveligt talt har hele poser fulde af enheder,” siger hovedforfatter Edward Wang, en doktorand i elektroteknik ved University of Washington. "Vi prøver at få disse screeningsværktøjer til at fungere på en allestedsnærværende platform - en smartphone."

Ved at skinne lys fra telefonens kamerablitz gennem patientens finger analyserer HemaApp farven på hans eller hendes blod for at estimere hæmoglobinkoncentrationer. Forskerne testede appen under tre forskellige scenarier: Brug af smartphone-kameraets flash alene i kombination med en almindelig glødepære og med en billig LED-belysning.

De ekstra belysningskilder tappes ind i andre dele af det elektromagnetiske spektrum, der har nyttige absorptionsegenskaber, men som i øjeblikket ikke findes på alle smartphone-kameraer.

”Nye telefoner begynder at have mere avancerede infrarøde og flerfarvede LED-funktioner,” siger seniorforfatter Shwetak Patel, professor i datalogi og elektroteknik. "Men hvad vi fandt ud af er, at selvom din telefon ikke har alt det, kan du lægge fingeren nær en ekstern lyskilde som en almindelig pære og øge nøjagtighedsgraden."

Test af appen

I de indledende forsøg havde HemaApps hæmoglobinmålinger ved hjælp af et smartphone-kamera alene en 69 procent korrelation til en patients CBC-test (Complete Blood Count), en 74 procent korrelation, når den blev brugt under en almindelig glødepære og en 82 procent korrelation ved hjælp af en lille cirkel af LED-lys, der kan snappe på telefonen.

Til sammenligning havde Masimo Pronto-målingerne en 81 procent korrelation med blodprøven.

Mobilappen er ikke beregnet til at erstatte blodprøver, som fortsat er den mest nøjagtige måde at måle hæmoglobin på. Men de tidlige testresultater fra patienter i alderen 6 til 77 år antyder, at HemaApp kan være et effektivt og overkommeligt første screeningsværktøj til at afgøre, om yderligere blodprøver er berettigede. Når det blev brugt til at screene for anæmi, identificerede HemaApp korrekt tilfælde af lave hæmoglobinniveauer 79 procent af tiden ved hjælp af kun telefonkameraet og 86 procent af tiden, når de blev hjulpet med nogle lyskilder.

Færre blod trækker

”Anæmi er et af de mest almindelige problemer, der rammer voksne og børn i hele verden,” siger medforfatter Doug Hawkins, en specialist i børnekræft med UW Medicine, Seattle Children's Hospital og Seattle Cancer Care Alliance. "Evnen til at screene hurtigt med en smartphone-baseret test kan være en enorm forbedring af at levere pleje i miljøer med begrænset ressource."

Medforfatter Terry Gernsheimer, en hæmatolog og specialist i transfusionsmedicin, siger, at hendes personale ofte skal trække blod fra leukæmi eller kirurgiske patienter udelukkende for at måle hæmoglobinniveauer og afgøre, om de har brug for transfusioner.

”Hver gang vi trækker blod, invaderer vi patienten på en eller anden måde, form eller form. Hvis vi ikke allerede har en linje ind, stikker vi en nål i armen, hvilket medfører ubehag og infektionsrisiko, om end lav, ”siger hun. ”Det ville være rigtig rart ikke at skulle udføre en procedure hver gang vi vil besvare det spørgsmål.”

HemaApp bombarderer en patients finger med forskellige bølgelængder af lys og infrarød energi og skaber en række videoer. Ved at analysere, hvordan farver absorberes og reflekteres over disse bølgelængder, kan det registrere koncentrationer af hæmoglobin og andre blodkomponenter som plasma.

For at sikre, at det fungerer på forskellige hudfarver og kropsmasser, udviklede teamet behandlingsalgoritmer, der bruger patientens puls til at skelne mellem egenskaberne ved patientens blod og de fysiske egenskaber ved hans eller hendes finger.

Næste forskningstrin inkluderer bredere national og international test af HemaApp, indsamling af flere data for at forbedre nøjagtighedsraterne og brug af smartphones til at forsøge at opdage unormale hæmoglobinegenskaber, der kan hjælpe med at screene for seglcelleanæmi og andre blodsygdomme.

”Vi er lige begyndt at ridse overfladen her,” siger Patel. "Der er meget, vi vil tackle ved at bruge telefoner til ikke-invasiv screening af sygdom."

Forskere vil præsentere en papir om teknologien den 15. september på Association for Computing Machinery's International Joint Conference 2016 om Pervasive and Ubiquitous Computing (UbiComp 2016) i Tyskland.

{youtube}9Gb-uer1cEI{/youtube}

Washington Research Foundation finansierede arbejdet.

Kilde: University of Washington

Relaterede bøger

at InnerSelf Market og Amazon