Új, nem invazív vérszegénység-észlelési módszer okostelefon képek a bőr az alkalmazás
az orvosbiológiai mérnökök kifejlesztettek egy okostelefon-alkalmazást a vérszegénység szűrésére, amely a felhasználó körmének ablakán keresztül képes felmérni a vér hemoglobinszintjét. Az orvosi eredmények a körömágy színezésén alapulnak; a gyors és fájdalommentes szűrés számos olyan ember számára előnyös lehet, akiket a vérszegénység világszerte érint. A csapatot a Wallace H kutatói vezetik., Coulter Tanszék Orvosbiológiai Mérnöki, a Georgia Institute of Technology, Emory Egyetemen, majd a Aflac a Rák, a Vér Rendellenességek Központ a Gyermekek Egészségügyi Atlanta, valamint a Department of Pediatrics az Emory Egyetem, Atlanta, Georgia, de finanszírozta a National Institute of Biomedical Imaging and Biotechnika (NIBIB).
“az okostelefonok a messze és széles körű kommunikációs infrastruktúra részét képezik, beleértve a világ alacsony erőforrású beállításait is” – mondta Tiffani Lash, Ph. D.,, a NIBIB program igazgatója a Point-of-Care Technologies and Connected Health (mHealth and Telehealth) témakörben. “Az anémia pontos értékelésének önellenőrzési megközelítése, egy olyan betegség, amely oly sokat érint, messzemenő, pozitív hatással lesz.”
A vérszegénység olyan állapot, amelyet a vörösvértestek alacsony vörösvérsejtszáma vagy a fehérje hemoglobin alacsony szintje okoz. A hemoglobinban lévő vas oxigént hordoz, hogy táplálja az anyagcsere számos folyamatát, amelyek a testünkben fordulnak elő., A vérszegénység sokféle formát ölt, az étrendi változásokkal javítható enyhe állapottól a krónikus vérszegénységig, amely éber megfigyelést és esetleg vérátömlesztést igényel egy életen át. A vérszegénység a világ népességének egynegyedét érinti, ami a sápadt elszíneződéstől, fáradtságtól és nyugtalanságtól a súlyosabb kimenetelekig, beleértve az életveszélyes szívelégtelenséget is.
a krónikus vérszegénységben szenvedőknek gyakori hemoglobinszint-vizsgálatra van szükségük betegségük monitorozásához és klinikai kezelésük irányításához., A hemoglobin mérésére szolgáló arany standard teszt egy teljes vérkép, amelyet képzett technikusok által végzett vérvétel alapján végeznek, és laboratóriumban drága felszereléssel és reagensekkel dolgozzák fel. Annak ellenére, hogy a magas prevalenciája vérszegénység, nem volt nem invazív, olcsó, pontos hemoglobin értékelési technológia áll rendelkezésre, amely lehetővé teszi a krónikus vérszegénységben szenvedő betegek jobb önálló kezelni a betegség.
A Georgia Tech és az Emory Egyetem laboratóriumában, Wilbur Lam, M. D., Ph. D., gyermekgyógyászati hematológus-onkológusként és bioengineerként szerzett szakértelmét ötvözi., Csapata a vér rendellenességek tanulmányozására, diagnosztizálására és kezelésére szolgáló technológiák kifejlesztésére törekszik. A csapat tagjai közé tartozik Robert Mannino, Ph. D., aki egész életében a krónikus vérszegénység örökölt formájával küzdött, úgynevezett béta-thalassemia major, más néven Cooley vérszegénysége. Még egyetemi hallgató korában csatlakozott a laboratóriumhoz, az anémia észlelésére szolgáló okostelefon-alkalmazás néhány évvel később lett Ph. D. kutatási projektje,amelynek csúcspontja egy December közzétett tanulmány. 4, 2018, A Nature Communications.,
“amikor eljött az ideje, hogy kiválassza a tézisprojektjét, Rob hozzám jött, hogy azt mondja, hogy valami olyasmin szeretne dolgozni, ami a saját betegségéhez kapcsolódik” – mondta Lam. Lam felismerte, hogy Mannino lenne a legjobb ember, aki több transzfúziós ciklus során kipróbálhat egy kísérleti kísérletet okostelefon-képadatok alapján.
az orvosokat az orvosi iskolában tanítják, hogy a vérszegénység bizonyos testrészek sápadtabbá válhatnak, mint mások, például az ajkak, közvetlenül a szemfehérje alatt, a tenyerén lévő ráncok és az ujjszegek., A körömágyak minimális mennyiségű melanint tartalmaznak a bőr más részeihez képest, lehetővé téve a módszert bármilyen bőrszínnel rendelkező emberek számára. Mannino a vérátömlesztési ciklusok során saját bőréből vett mintát, miközben vérszegény és nem vérszegény volt,és összehasonlította a képeket a vérvételéhez.
“elég biztos, hogy néhány ciklus után Rob megmutatta nekem az adatokat, és volt ez a tökéletes egyezés a telefonban kapott metaadatok szempontjai és a tényleges hemoglobin értékek között” – mondta Lam. “Emlékszem, hogy azt mondtam: Oké, azt hiszem, ott van a PhD projekted.,”
a tanulmány ez utóbbi December, a csapat túllépett Mannino egy személy kísérleti adatok össze az adatokat 337 férfi, női, gyermek, valamint felnőtt—kombinációja 72 egészséges egyének 265 emberek vérszegénység különböző okok, beleértve a sarlósejtes betegség -, béta-thalassaemia, hemofília, valamint a különböző rákos megbetegedések., A kutatók egy matematikai algoritmust használtak a résztvevők 237-ből származó adatainak kalibrálására, amelyek meghatározták a hemoglobinszint értékét a körömszínű színezés alapján, az ugyanazon látogatás során kapott teljes vérkép-teszttel kalibrálva.
a fennmaradó 100 résztvevő adatait használták fel az algoritmus tesztelésére, amelyet a kutatók beépítettek az Android és iOS okostelefon-eszközök mobilalkalmazásaiba. Az okostelefon módszer kiszámította a hemoglobinszintet a hagyományos vérvételi módszerrel kapott értékekhez közel (pontosság 2-en belül.,4 gramm / deciliter és 97% érzékenység).
a kutatók négy betegnél végeztek körömkép-szűrést több héten keresztül a rendszer használatával.
az algoritmus az alkalmazásban több adatot táplált az egyének színezéséből, még finomabbá vált a résztvevő hemoglobinszintjének kimutatására (0.,92 gramm / deciliter), vagy éppen ugyanolyan, mint a vér alapú hemoglobin tesztek.
“erőfeszítéseink jelentős azonnali tolóereje az, hogy ezt nyilvánosságra hozzuk” – mondta Lam. “Most együttműködünk az emberekkel a globális egészségügyi térben, a különböző országokban élő emberekkel, megpróbálunk hatást kelteni, és folyamatosan pontosabbá tenni. A másik dolog, ami a pályán van, megpróbálja ezt kihozni a fejlődő világ embereinek is.”
Mannino azt mondja, hogy ő és mások béta thalassemia major könnyen előnyös lehet az alkalmazás., “Néha felbukkanok a transzfúziómnál, és a hemoglobinszintem egy kicsit alacsonyabb lesz, mint amire számítottunk” – magyarázta. “Ha lenne ilyen technológiám, dinamikusan beállíthatnám a transzfúziós ütemtervet, attól függően, hogy mikor vagyok vérszegény, és valóban szükségem van rá.”
Lam elmagyarázta, hogy kétféle módon lehet használni ezt az eszközt, akár az általános népesség szűrésére, akár a krónikus vérszegénységben szenvedő emberek diagnosztizálására. “Az alkalmazás megtanulhatja és súlyozhatja az adatait az ember vérképe felé” – mondta Lam., “Elméletileg az alkalmazás nagyobb mértékben mérné az egyén adatait, ezért újrakalibrálja, ami tovább növeli az alkalmazás pontosságát a vér hemoglobinszintjének becslésében.”A tanulmány eddig hitelesítette a körömágyak okostelefon-képalkotását olyan eszközként, amely hatékony lenne a szűréshez. További vizsgálatokra van szükség az egyedi diagnózisok elfogadásához és jóváhagyásához.,
a csapat azt tervezi, hogy az alkalmazást az elkövetkező hónapokban nyilvánosan elérhetővé teszi, és továbbra is egyedi kalibrációs tanulmányokat folytat, hogy megerősítse a magas szintű diagnosztikai pontosságot, amelyre szükség lenne az okostelefon alkalmazás használatához vér alapú anémia tesztelés helyett.
mivel részt vett az okostelefon-alkalmazás fejlesztésében, Mannino 2018 áprilisában megkapta a 100 000 dolláros Cisco problémamegoldó díjat, 2017 októberében pedig a Massachusetts General Hospital általános egészségügyi Alapellátásért járó 100 000 dolláros hallgatói technológiai díjat.,
a vérszegénységről bővebben a https://www.nhlbi.nih.gov/health-topics/anemia.
A projekt finanszírozása magában foglalta a NIBIB (EB025646) támogatását.
Leave a Reply