nuevo método no invasivo de detección de anemia: utiliza imágenes de uñas de manos y aplicación en teléfonos inteligentes
los ingenieros biomédicos han desarrollado una aplicación para teléfonos inteligentes para la detección de anemia que puede evaluar los niveles de hemoglobina en la sangre a través de la ventana de la uña del usuario. Los resultados médicos se basan en la coloración de la cama de la uña; la detección rápida y sin dolor podría beneficiar a un gran número de personas que están afectadas por la anemia en todo el mundo. El equipo está dirigido por investigadores del Wallace H., Coulter Departamento de Ingeniería Biomédica en el Instituto de tecnología de Georgia y la Universidad de Emory y el Centro de cáncer y trastornos sanguíneos Aflac de Salud Infantil de Atlanta y el Departamento de Pediatría de la Universidad de Emory, en Atlanta, Georgia, y fue financiado por el Instituto Nacional de Imágenes Biomédicas y Bioingeniería (Nibib).
«los teléfonos inteligentes son parte de la infraestructura de comunicaciones en todo el mundo, incluso en entornos de bajos recursos en todo el mundo», dijo Tiffani Lash, Ph. D.,, director de los programas NIBIB en Tecnologías de punto de atención y Salud Conectada (mHealth y Telehealth). «Un enfoque de autocontrol para evaluar con precisión la anemia, una condición médica que afecta a tantas personas, tendrá un impacto positivo de gran alcance.»
la Anemia es una afección causada por un recuento bajo de glóbulos rojos o un nivel bajo de la proteína hemoglobina en los glóbulos rojos. El hierro en la hemoglobina transporta oxígeno para alimentar los muchos procesos del metabolismo que ocurren en nuestros cuerpos., La Anemia toma muchas formas, desde una condición leve que se puede mejorar mediante cambios en la dieta, hasta la anemia crónica, que requiere un monitoreo vigilante y posiblemente transfusiones de sangre para toda la vida. En total, la anemia afecta a una cuarta parte de la población mundial, causando síntomas desde coloración pálida, fatiga y apatía, hasta resultados más graves, incluida la insuficiencia cardíaca que amenaza la vida.
las personas con anemia crónica requieren pruebas frecuentes del nivel de hemoglobina para monitorear su enfermedad y guiar su tratamiento clínico., La prueba estándar de oro para medir la hemoglobina es un conteo sanguíneo completo, basado en una extracción de sangre realizada por técnicos capacitados y procesada en un laboratorio utilizando equipos y reactivos costosos. A pesar de la alta prevalencia de anemia, no ha habido tecnología de evaluación de hemoglobina no invasiva, barata y precisa disponible que permita a los pacientes con anemia crónica manejar mejor su enfermedad.
en su laboratorio en Georgia Tech y Emory University, Wilbur Lam, M. D., Ph. D., combina su experiencia como Hematólogo-oncólogo pediátrico y como bioingeniero., Su equipo se dedica a desarrollar tecnologías para estudiar, diagnosticar y tratar trastornos sanguíneos. El equipo incluye a Robert Mannino, Ph. D., quien ha luchado toda su vida con una forma hereditaria de anemia crónica, llamada beta talasemia mayor, también conocida como anemia de Cooley. Se unió al laboratorio cuando aún era estudiante de pregrado, y la aplicación para teléfonos inteligentes para la detección de anemia se convirtió en su proyecto de Investigación de Doctorado algunos años después, que culminó en un artículo publicado en diciembre. 4, 2018, en Nature Communications.,
» cuando llegó el momento de elegir su proyecto de tesis, Rob vino a mí para decirme que quería trabajar en algo que está relacionado con su propia enfermedad», dijo Lam. Lam reconoció que Mannino sería la mejor persona para probar un experimento piloto basado en datos de imágenes de teléfonos inteligentes en el transcurso de varios ciclos de transfusión.
a los médicos se les enseña en la escuela de medicina que la anemia puede llevar a que ciertas partes del cuerpo sean más pálidas que otras, como los labios, justo debajo de la parte blanca de los ojos, los pliegues en Las Palmas de las manos y las uñas., Las camas de uñas contienen cantidades mínimas de melanina en comparación con otras partes de la piel, lo que permite que el método sea adoptado por personas con cualquier tono de piel. Mannino tomó muestras de su propia piel a lo largo de los ciclos de transfusión, mientras estaba anémico y no anémico, y comparó las imágenes para la correlación con sus extracciones de sangre.
«efectivamente, después de unos ciclos Rob me mostró los datos, y hubo esta coincidencia perfecta entre aspectos de los metadatos obtenidos en el teléfono y los valores reales de hemoglobina», dijo Lam. «Recuerdo haber dicho: está bien, creo que tienes tu proyecto de Doctorado allí.,»
para el estudio publicado en diciembre pasado, el equipo se extendió más allá de los datos piloto de Mannino para reunir datos de 337 niños y niñas y adultos, Una combinación de 72 individuos sanos y 265 personas con anemia de diversas causas, incluida la anemia falciforme, la beta talasemia, la hemofilia y una variedad de cánceres., Los investigadores utilizaron un algoritmo matemático para calibrar los datos de 237 de los participantes que determinaron un valor del nivel de hemoglobina basado en la coloración de la cama de uñas, calibrado a sus niveles a partir de una prueba de conteo sanguíneo completo obtenida durante la misma visita.
utilizaron datos de los 100 participantes restantes para probar el algoritmo, que los investigadores incorporaron en aplicaciones móviles para dispositivos Android e iOS. El método del teléfono inteligente calculó los niveles de hemoglobina cercanos a los obtenidos mediante el método tradicional de extracción de sangre (precisión dentro de 2.,4 gramos/decilitro y 97% de sensibilidad).
los investigadores realizaron un estudio de detección de imágenes de uñas en cuatro pacientes durante varias semanas utilizando el sistema.
el algoritmo en la aplicación alimentó más datos de la coloración de los individuos se afinó aún más en la detección de los niveles de hemoglobina para ese participante (0.,92 gramos / decilitro), o casi lo mismo que las pruebas de hemoglobina en sangre.
«difundir esto al público es un impulso inmediato importante de nuestros esfuerzos», dijo Lam. «Ahora estamos colaborando con personas en el espacio de salud global, personas en diferentes países, tratando de crear impacto y hacerlo constantemente más preciso. La otra cosa que está en camino es tratar de hacer llegar esto a la gente en el mundo en desarrollo también.»
Mannino dice que él y otras personas con beta talasemia mayor podrían beneficiarse fácilmente de la aplicación., «A veces me presentaré a mi transfusión y mi nivel de hemoglobina será un poco más bajo de lo que predijimos», explicó. «Si tuviera esta tecnología, podría establecer dinámicamente mi horario de transfusión en función de cuándo estoy anémica y realmente necesito una.»
Lam explicó que hay dos formas de utilizar este dispositivo, ya sea para el cribado entre la población general, o para el diagnóstico en personas que son anémicas crónicas. «La aplicación puede aprender y ponderar sus datos hacia los recuentos sanguíneos de la persona», dijo Lam., «Teóricamente, la aplicación pesaría los datos del individuo más alto, y por lo tanto, recalibrar, lo que aumentará aún más la precisión de la aplicación en la estimación de los niveles de hemoglobina en la sangre.»El estudio hasta ahora ha validado las imágenes de teléfonos inteligentes de las camas de uñas como una herramienta que sería efectiva para la detección. Se requieren más pruebas para que sea adoptado y aprobado para hacer diagnósticos individuales.,
el equipo planea hacer que la aplicación esté disponible públicamente en los próximos meses, y continuarán realizando estudios de calibración individuales para confirmar el alto nivel de precisión diagnóstica que sería necesario para usar la aplicación para teléfonos inteligentes en lugar de la prueba de anemia basada en la sangre.
desde que participó en el desarrollo de la aplicación para teléfonos inteligentes, Mannino ha recibido el Premio Cisco Problem Solver de Cisco 100,000 en abril de 2018 y el Premio Student Technology Prize for Primary Healthcare de Massachusetts 100,000 del Hospital General de Massachusetts en octubre de 2017.,
para obtener más información sobre la anemia, vaya a https://www.nhlbi.nih.gov/health-topics/anemia.
la financiación del proyecto incluyó una subvención del NIBIB (EB025646).
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