STUDIU. Propriul smartphone ar putea deveni instrumentul ideal pentru monitorizarea nivelului de oxigen din sânge oriunde, oricând
Monitorizarea la distanță a parametrilor vitali cu ajutorul dispozitivelor de ultimă generație, a ceasurilor și brățărilor fitness, și chiar a telefoanelor mobile, are potențialul de a depăși barierele fizice și aduce îngrijirea medicală cât mai aproape de pacient.
Oamenii de știință de la Universitatea din Washington și Universitatea din California, San Diego, au demonstrat faptul că telefoanele mobile pot fi capabile să monitorizeze nivelul de oxigen din sânge până la o saturație de 70%, cu o sensibilitate de 81% și o specificitate de 79%. Tehnologia din spate implică dezvoltarea unui software bazat pe învățare automată și înregistrarea datelor cu ajutorul camerei și blițului telefonului.
Există numeroase studii anterioare acestuia care au indicat capacitatea smartphone-urilor de a detecta nivelul de SpO2, însă fiecare au avut o serie de limitări. Fie nu au putut coborî până la valori ale saturației de oxigen de 70% (limită relevantă clinic, detectată de către pulsoximetrele obișnuite), fie datele obținute în urma măsurătorilor nu au fost validate într-un cadru clinic. Mai mult decât atât, anumite studii presupuneau utilizarea unor dispozitive extra precum filtre de culoare sau surse de lumină externe.
Articolul științific publicat în jurnalul npj Digital Medicine este primul astfel de studiu care presupune validarea clinică a monitorizării nivelului de oxigen din sânge cu ajutorul telefonului mobil și al unui software de învățare automată. Monitorizarea propriu-zisă implică așezarea unui deget peste camera și blițul telefonului mobil. Lumina provenită din bliț este împrăștiată la nivelul degetului, în mod diferit, în funcție de țesutul traversat, fapt care va genera un nivel ridicat de zgomot. Aici intervine componenta de învățare automată care filtrează datele și analizând intensitatea luminii identifică toate caracteristicile necesare unei măsurători cât mai precise.
„Alte aplicații de telefon care realizează această măsurătoare a nivelului de oxigen din sânge au fost dezvoltate în așa fel încât persoanele să fie nevoite să-și țină respirația. În aceste condiții oamenii pot deveni foarte ușor inconfortabili și să simtă nevoia să respire cât mai curând, înainte ca nivelul de oxigen din sânge să scadă suficient de mult încât datele obținute să fie relevante din punct de vedere clinic. Cu testul nostru putem obține date de la fiecare pacient pentru o perioadă de 15 minute. Mai mult decât atât, rezultatele noastre arată că telefoanele mobile funcționează numai bine în limita de monitorizare critică (~70% SpO2)” – afirmă co-autorul Jason Hoffman, PhD Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering.
Desfășurarea studiului
Au participat în total 6 persoane cu vârsta cuprinsă între 20 și 34 de ani, jumătate femei, jumătate bărbați. Fiecărui participant i s-a atașat un pulsoximetru standard pe un deget de la o mână, în același timp în care un deget de la cealaltă mână era plasat deasupra camerei și blițului telefonului mobil. Astfel, nivelul oxigenului din sânge a fost măsurat simultan prin două metode diferite. Fiecare pacient a respirat într-un mediu controlat, un mix de azot și oxigen, creat de către oamenii de știință pentru a scădea nivelul SpO2.
Întreg procesul a durat aproximativ 15 minute, timp în care au fost obținute peste 10.000 de citiri cu valori cuprinse între 61% și 100%. Antrenarea algoritmului de învățare automată s-a realizat cu date provenind de la patru din cei șase participanți, urmând ca restul datelor să fie folosite pentru validarea și testarea software-ului. Conform rezultatelor, algoritmul a fost capabil să identifice nivelul de oxigen din sânge cu o sensibilitate de 81% și o specificitate de 79%.
„Utilizând această metodă se pot obține măsurători multiple ale nivelului de oxigen din sânge cu ajutorul propriul dispozitiv, gratuit sau la un preț foarte scăzut. Într-o lume ideală, această informație poate fi transmisă imediat doctorului, fiind cu adevărat benefică telemedicinei și triajului pacienților” – afirmă Dr. Matthew Thompson, profesor de medicină de familie în cadrul UW School of Medicine.
Conform autorilor studiului, este necesară validarea acestui mijloc de determinare a nivelului de oxigen din sânge pe un număr mai mare de participanți. De asemenea, atunci când studiul se va extinde va fi important să acopere o varietate cât mai mare a caracteristicilor fizice (grosime diferită a pielii, culoare diferită a pielii etc) pentru a putea fi obținute rezultate cât mai precise.
Citește și:
- Telemedicina, una dintre lecțiile pandemiei Covid-19 pe care încă nu am învățat-o în România
- #ESCCongress2022. Un algoritm AI poate identifica stenoza aortică severă din EKG-urile obișnuite, ghidând intervenția precoce
- Telemonitorizarea pacienților cu insuficiență cardiacă, rambursată în Germania. Care sunt provocările implementării în viața reală?