Une nouvelle façon de suivre les taux d’hémoglobine dans le sang peut être à portée de main

nouvelle méthode de détection de l’anémie non invasive utilise des images d’ongles sur smartphone et une application

les ingénieurs biomédicaux ont développé une application smartphone pour le dépistage de l’anémie qui peut évaluer les taux d’hémoglobine dans le sang à travers la fenêtre de l’ongle de l’utilisateur. Les résultats médicaux sont basés sur la coloration du lit de l’ongle; Le dépistage rapide et sans douleur pourrait bénéficier à un grand nombre de personnes touchées par l’anémie dans le monde entier. L’équipe est dirigée par des chercheurs du Wallace H., Coulter Département de génie biomédical à L’Institut de technologie de Géorgie et L’Université Emory et L’Aflac Cancer and Blood Disorders Center Of Children’s Healthcare D’Atlanta et le Département de pédiatrie à L’Université Emory, à Atlanta, en Géorgie, et a été financé par le National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering (NIBIB).

” les Smartphones font partie de l’infrastructure de communication à grande échelle, y compris dans les environnements à faibles ressources du monde entier », a déclaré Tiffani Lash, Ph. D.,, directeur des programmes NIBIB dans les Technologies de point de service et la santé connectée (mHealth et télésanté). « Une approche d’auto-surveillance pour évaluer avec précision l’anémie, une condition médicale qui affecte tant de personnes, aura un impact positif de grande portée. »

L’anémie est une affection causée par un faible nombre de globules rouges ou un faible taux d’hémoglobine protéique dans les globules rouges. Le fer dans l’hémoglobine transporte l’oxygène pour alimenter les nombreux processus du métabolisme qui se produisent dans tout notre corps., L’anémie prend de nombreuses formes, d’une affection bénigne qui peut être améliorée par des changements alimentaires, à l’anémie chronique, qui nécessite une surveillance vigilante et éventuellement des transfusions de sang pendant toute une vie. Au total, l’anémie affecte un quart de la population mondiale, provoquant des symptômes allant de la coloration pâle, de la fatigue et de l’apathie à des résultats plus graves, y compris une insuffisance cardiaque potentiellement mortelle.

les personnes qui sont chroniquement anémiques nécessitent des tests fréquents de taux d’hémoglobine pour surveiller leur maladie et guider leur traitement clinique., Le test de référence pour mesurer l’hémoglobine est une numération formule sanguine complète, basée sur un prélèvement sanguin effectué par des techniciens qualifiés et traité dans un laboratoire à l’aide d’équipements et de réactifs coûteux. Malgré la prévalence élevée de l’anémie, il n’y a pas eu de technologie d’évaluation de l’hémoglobine non invasive, peu coûteuse et précise disponible qui permet aux patients souffrant d’anémie chronique de mieux gérer leur maladie.

dans son laboratoire de Georgia Tech et de L’Université Emory, Wilbur Lam, MD, Ph.d., combine son expertise en tant qu’Hématologue-oncologue pédiatrique et en tant que bio-ingénieur., Son équipe se consacre au développement de technologies pour étudier, diagnostiquer et traiter les troubles sanguins. L’équipe comprend Robert Mannino, Ph.D., qui a lutté toute sa vie contre une forme héréditaire d’anémie chronique, appelée bêta-thalassémie majeure, également connue sous le nom d’anémie de Cooley. Il a rejoint le laboratoire alors qu’il était encore étudiant de premier cycle, et l’application smartphone pour la détection de l’anémie est devenue son projet de recherche de doctorat quelques années après, aboutissant à un article publié en décembre. 4, 2018, dans Nature Communications.,

« Quand il est temps pour lui de choisir son projet de thèse, Rob est venu me dire qu’il voulait travailler sur quelque chose qui est lié à sa propre maladie,” a dit Lam. Lam a reconnu que Mannino serait la meilleure personne pour essayer une expérience pilote basée sur des données d’image de smartphone au cours de plusieurs cycles de transfusion.

les médecins apprennent à l’école de médecine que l’anémie peut conduire à certaines parties du corps étant plus pâles que d’autres, comme les lèvres, juste en dessous du blanc des yeux, les plis sur vos paumes, et les ongles des doigts., Les lits d’ongles contiennent des quantités minimales de mélanine par rapport aux autres parties de la peau, ce qui permet à la méthode d’être adoptée par les personnes ayant n’importe quel teint. Mannino a échantillonné sa propre peau tout au long des cycles de transfusion, alors qu’il était anémique et non anémique, et a comparé les images pour la corrélation avec ses prélèvements sanguins.

« bien sûr, après quelques cycles Rob m’a montré les données, et il y avait cette correspondance parfaite entre les aspects des métadonnées obtenues dans le téléphone et les valeurs d’hémoglobine réelles”, a déclaré Lam. « Je me souviens avoir dit: Ok, je pense que vous avez votre projet de doctorat là-bas., »

pour l’étude publiée en décembre dernier, l’équipe s’est étendue au-delà des données pilotes individuelles de Mannino pour rassembler des données provenant de 337 enfants et adultes, hommes et femmes—une combinaison de 72 personnes en bonne santé et de 265 personnes souffrant d’anémie de diverses causes, y compris la drépanocytose, la bêta-thalassémie, , Les chercheurs ont utilisé un algorithme mathématique pour calibrer les données de 237 des participants qui ont déterminé une valeur de taux d’hémoglobine basée sur la coloration du clou, calibrée à leurs niveaux à partir d’un test sanguin complet obtenu lors de la même visite.

ils ont utilisé les données des 100 participants restants pour tester l’algorithme, que les chercheurs ont intégré dans des applications mobiles pour les smartphones Android et iOS. La méthode smartphone a calculé des taux d’hémoglobine proches de ceux obtenus via la méthode traditionnelle de prélèvement sanguin (précision dans les 2.,4 grammes/décilitre et 97% de sensibilité).

les chercheurs ont réalisé une étude de dépistage d’image des ongles chez quatre patients sur plusieurs semaines à l’aide du système.

L’algorithme de l’application a alimenté plus de données à partir de la coloration des individus est devenu encore plus affiné dans la détection des niveaux d’hémoglobine pour ce participant (0.,92 grammes / décilitre), ou à peu près les mêmes que les tests d’hémoglobine à base de sang.

« faire connaître cela au public est une impulsion immédiate majeure de nos efforts”, a déclaré Lam. « Nous collaborons maintenant avec des personnes de l’espace mondial de la santé, des personnes de différents pays, en essayant de créer un impact et de le rendre constamment plus précis. L’autre chose qui est sur la bonne voie est d’essayer d’obtenir cela pour les gens dans le monde en développement ainsi.”

Mannino dit que lui et d’autres avec des bêta-thalassémie majeure pourrait facilement bénéficier de l’application., « Parfois, je me présenterai à ma transfusion et mon taux d’hémoglobine sera un peu plus bas que ce que nous avions prévu”, a-t-il expliqué. « Si j’avais cette technologie, je pourrais établir dynamiquement mon horaire de transfusion en fonction du moment où je suis anémique et où j’en ai réellement besoin. »

Lam a expliqué qu’il existe deux façons d’utiliser cet appareil, soit pour le dépistage dans la population générale, soit pour le diagnostic chez les personnes qui sont chroniquement anémiques. « L’application peut apprendre et pondérer ses données en fonction des numérations sanguines de la personne”, a déclaré Lam., « Théoriquement, l’application pèserait les données de l’individu plus élevé, et donc, recalibrer, ce qui augmentera encore la précision de l’application dans l’estimation des taux d’hémoglobine dans le sang.” L’étude jusqu’à présent a validé l’imagerie smartphone des lits d’ongles comme un outil qui serait efficace pour le dépistage. Plus de tests sont nécessaires pour qu’il soit adopté et approuvé pour faire des diagnostics individuels.,

l’équipe prévoit de rendre l’application accessible au public dans les prochains mois, et elle continuera à mener des études d’étalonnage individuelles pour confirmer le haut niveau de précision diagnostique qui serait nécessaire pour utiliser l’application smartphone à la place des tests d’anémie à base de sang.

depuis qu’il a joué son rôle dans le développement de l’application pour smartphone, Mannino a reçu le prix Cisco Problem Solver de 100 000 Cisco en avril 2018 et le prix étudiant en technologie de 100 000 Student pour les soins de santé primaires du Massachusetts General Hospital en octobre 2017.,

Pour en savoir plus sur l’anémie, accédez à https://www.nhlbi.nih.gov/health-topics/anemia.

le financement du projet comprenait une subvention du NIBIB (EB025646).