使用你的智能手机,而不是针,检查贫血

使用你的智能手机,而不是针,检查贫血

名为HemaApp的新筛选工具使用智能手机相机来估计血红蛋白浓度并筛查贫血。

在发展中国家,贫血症(营养不良或寄生虫病加剧的血液病)是一个常常未被确诊的常见健康问题。

在世界各地的医院中,患有白血病和其他疾病的儿童和成人需要经常抽血以确定是否需要输血。

在这两种情况下,医生都有兴趣测量红血球中的蛋白质血红蛋白。 为了获得这个基本的测量结果,血液必须用针或者静脉注射,或者花费数百到数千美元用于非侵入性测量血红蛋白的专用机器上。

“一个无处不在的平台”

在31患者的初始试验中,只有一个智能手机的修改,HemaApp和Masimo Pronto一样表现良好,Masimo Pronto是更昂贵的食品和药物管理局批准的医疗设备,通过将传感器夹在人的手指上无创测量血红蛋白。

“在发展中国家,社区卫生工作者拥有如此多的专门设备来监测不同的条件,他们实际上已经装满了整袋装置,”华盛顿大学电气工程博士生Edward Wang说。 “我们正试图使这些筛选工具在一个无处不在的平台上工作 - 一款智能手机。”

通过将手机照相机的光线闪烁通过患者的手指,HemaApp分析他或她的血液的颜色以估计血红蛋白浓度。 研究人员在三种不同的情况下测试了该应用程序:单独使用智能手机摄像头的闪光灯,结合普通的白炽灯泡以及低成本的LED照明附件。


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额外的照明光源可以接入电磁光谱的其他部分,这些部分具有有用的吸收特性,但目前在所有智能手机相机上都没有。

资深作者,计算机科学与工程和电气工程教授Shwetak Patel说:“新手机开始拥有更先进的红外和多色LED功能。 “但是我们发现,即使你的手机没有这么多,你也可以把手指放在外部光源附近,像普通的灯泡一样,提高准确率。”

测试应用程序

在最初的试验中,单独使用智能手机摄像头的HemaApp血红蛋白测量与患者的全血计数(CBC)测试的69百分比相关,在普通白炽灯泡下使用时的74百分比相关性和使用小圆圈的82百分比相关性的LED灯可以卡在手机上。

为了比较,Masimo Pronto的测量结果与血液测试的81百分比相关。

移动应用程序不是要取代血液测试,这仍然是测量血红蛋白最准确的方法。 但是从6年龄到77岁年龄段的患者的早期检测结果表明,HemaApp可以成为一种有效且经济的初步筛查工具,以确定是否需要进行进一步的血液检测。 当用来筛查贫血症时,HemaApp正确识别低血红蛋白水平79的时间百分比,只使用手机摄像头,86百分比的时间辅助一些光源。

抽血少

西雅图儿童医院和西雅图癌症治疗联盟(UW Medicine)儿科癌症专家道格·霍金斯(Doug Hawkins)说:“贫血是影响全球成人和儿童的最常见问题之一。 “通过基于智能手机的测试,快速筛选的能力可能是在有限的资源环境中提供护理方面的巨大改进。”

血液学专家兼输血医学专家Terry Gernsheimer说,她的工作人员经常不得不从白血病或外科手术患者抽取血液来测量血红蛋白水平,并确定是否需要输血。

“每次抽血,我们都是以某种方式,形状或形式侵入病人的。 如果我们还没有排队的话,我们就是在他们的手臂上插一根针,这样会感到不适和感染风险,尽管很低。“她说。 “每当我们想要回答这个问题时,不必执行一个程序就太好了。”

HemaApp用不同波长的光和红外线能量轰击患者的手指,并创建一系列视频。 通过分析颜色是如何吸收和反射在这些波长,它可以检测血红蛋白和血浆等其他血液成分的浓度。

为了确保它适用于不同的肤色和身体质量,团队开发了处理算法,利用患者的脉搏来区分患者血液的性质和手指的身体特征。

接下来的研究步骤包括更广泛的国家和国际对HemaApp的测试,收集更多的数据以提高准确率,并使用智能手机来尝试检测异常血红蛋白属性,可以帮助筛查镰状细胞病和其他血液疾病。

帕特尔说:“我们刚开始在这里表面划痕。 “我们想要解决的很多问题是使用手机进行非侵入性筛查疾病。”

研究人员将介绍一个 在德国计算机协会15国际无所不在和普适计算联合会议(UbiComp 2016)上的9月2016上的技术。

华盛顿研究基金会资助了这项工作。

来源: 华盛顿大学

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