Ny, ikke-invasiv anemi-gjenkjenning metoden bruker smarttelefon bilder av negler og app
Biomedisinsk ingeniører har utviklet en app til smarttelefon screening for anemi som kan vurdere blod hemoglobinnivåer gjennom vinduet på brukerens negl. De medisinske resultatene er basert på fargeleggingen av stol seng; den rask og smertefri screening kan ha nytte av et stort antall mennesker som er rammet av anemi rundt om i verden. Teamet er ledet av forskere ved Wallace H., Coulter Department of Biomedical Engineering ved Georgia Institute of Technology og Emory-Universitetet og Aflac Kreft og blodsykdommer Sentrum av Barns Helse i Atlanta og Avdeling for Pediatri ved Emory University i Atlanta, Georgia, og ble finansiert av National Institute of Biomedical Imaging-og Bioteknologi (NIBIB).
«Smartphones er en del av kommunikasjonsutstyr langt og bredt, blant annet i lave ressurs-innstillinger rundt om i verden,» sa Tiffani Lash, Ph. D., leder av NIBIB programmer i Point-of-Care-Teknologi og som er Koblet Helse (mHealth og Telehealth). «En egenkontroll tilnærming til nøyaktig å vurdere anemi, en medisinsk tilstand som påvirker så mange, vil ha vidtrekkende, positiv effekt.»
Anemi er en tilstand forårsaket av en lav rød-blod celle teller eller et lavt nivå av proteinet hemoglobin i røde blodlegemer. Jern i hemoglobin bærer oksygen til drivstoff de mange prosesser i stoffskiftet som oppstår gjennom våre kropper., Anemi tar mange former, fra en mild tilstand som kan bli bedre ved endringer i kostholdet, til kronisk anemi, som krever nøye overvåking og muligens transfusjoner av blod for en levetid. Alle fortalt, anemi påvirker en fjerdedel av verdens befolkning, forårsaker symptomer fra blek farge, tretthet og slapphet, til mer alvorlig utfall, inkludert livstruende hjertesvikt.
Personer som er kronisk blodfattig krever hyppige hemoglobin-nivå testing for å overvåke deres sykdom og for å veilede sine kliniske behandlingen., Gull-standard test for å måle hemoglobin er et komplett blodprosent, basert på en blodprøvetaking utføres av opplærte teknikere og behandles i et laboratorium ved hjelp av dyrt utstyr og reagenser. Til tross for den høye prevalensen av anemi, det har ikke vært noen ikke-invasiv, billig, og nøyaktig hemoglobin vurdering teknologi som lar kronisk anemi pasienter til bedre selv håndtere sin sykdom.
I sin lab på Georgia Tech og Emory-Universitetet, Wilbur Lam, M. D., Ph. D., kombinerer sin kompetanse som en pediatric hematologist-onkolog og som en bioengineer., Hans team er dedikert til å utvikle teknologier for å utrede, diagnostisere og behandle blodsykdommer. Teamet inkluderer Robert Mannino, Ph. D., som har kjempet hele sitt liv med en arvelig form for kronisk anemi, som kalles beta-talassemi major, også kjent som Cooley ‘ s anemi. Han sluttet seg til lab mens de fortsatt en lavere grads student, og smarttelefon-app for anemi deteksjon ble hans Ph. D. forskningsprosjekt noen år etter, som kulminerte i en artikkel publisert Dec. 4, 2018, i Nature Communications.,
«Når det kom tid for ham å velge sin avhandling prosjektet, Rane kom til meg å si at han ønsket å jobbe med noe som er relatert til sin egen sykdom,» sa Lam. Lam anerkjent som Mannino ville være den beste personen til å prøve et pilot-eksperiment basert på smarttelefonen image data i løpet av flere transfusjon sykluser.
Legene er lært i medisinsk skole som anemi kan føre til at visse deler av kroppen blir blekere enn andre, for eksempel lepper, rett nedenfor det hvite i øynene, bretter på håndflatene, og negler., Negl senger inneholder minimale mengder av melanin i forhold til andre deler av huden, slik at den metoden til å bli adoptert av folk med annen hudfarge. Mannino samplet sin egen hud hele transfusjon sykluser, mens han var blodfattig og ikke blodfattig, og sammenlignet bildene for korrelasjon til hans blod trekker.
«Sikker nok, etter noen sykluser Rob viste meg data, og det var dette perfekt match mellom aspekter av metadata som er innhentet i telefonen og den faktiske hemoglobin-verdier ,» Lam sa. «Jeg husker jeg sa: Greit, jeg tror du har fått PhD-prosjektet der.,»
For studie publisert denne siste desember, teamet utvides utover Mannino er en one-person pilot data til å sette sammen data fra 337 mannlige og kvinnelige barn og voksne—en kombinasjon av 72 friske individer og 265 personer med anemi av ulike årsaker, inkludert sigdcelleanemi, beta-talassemi, hemofili, og en rekke kreftformer., Forskerne brukt en matematisk algoritme for å kalibrere data fra 237 av deltakerne som fastsatt hemoglobin-nivå verdi basert på nailbed hårfarging, kalibrert til deres nivåer fra en komplett blodprosent test innhentet under samme besøk.
De brukte data fra de resterende 100 deltakere til å teste algoritmen, som forskerne innlemmet i mobile apper for Android og iOS-smartphone-enheter. Smarttelefonen metode beregnet hemoglobin nivåer nær de innhentet via den tradisjonelle blodprøvetaking metode (nøyaktighet innenfor 2.,4 gram/desiliter og 97% sensitivitet).
forskerne har utført en studie av negl bilde screening i fire pasienter over flere uker for å bruke systemet.
algoritmen i app matet mer data fra den enkeltes fargen ble enda mer finjustert i å oppdage hemoglobinnivåer for at deltaker (0.,92 gram/desiliter), eller omtrent det samme som blod-basert hemoglobin tester.
«å Få dette ut i det offentlige er en stor umiddelbar stakk av vår innsats,» Lam sa. «Vi er nå samarbeider med folk i global helse plass, folk i ulike land, prøver å skape effekten og hele tiden gjøre det mer nøyaktig. Den andre tingen som er på sporet, er å prøve å få dette ut til folk i den tredje verden også.»
Mannino sier at han og andre med beta-talassemi major kan lett dra nytte av appen., «Noen ganger vil jeg vise til min transfusjon og min hemoglobin nivå vil være litt lavere enn vi har spådd at det ville være,» forklarte han. «Hvis jeg hadde denne teknologien, kunne jeg dynamisk være å sette mitt transfusjon tidsplan basert på når jeg er blodfattig og faktisk trenger det.»
Lam forklart at det er to måter å bruke denne enheten, enten for screening blant den generelle befolkningen, eller for diagnose hos personer som er kronisk blodfattig. «App kan lære og vekt sine data mot personens blodverdier,» Lam sa., «Teoretisk, app ville veie den enkeltes data høyere, og derfor, kalibrering, noe som vil ytterligere øke app nøyaktighet i vurderingen av blod hemoglobinnivåer.»Studiet så langt har validert smarttelefon avbildning av negl senger som et verktøy som vil være effektive for screening. Mer testing er nødvendig for at den skal bli vedtatt og godkjent for å gjøre individuelle diagnoser.,
teamet planlegger å lage app offentlig tilgjengelig i de kommende månedene, og de vil fortsette å gjennomføre individuell kalibrering studier for å bekrefte høy grad av diagnostisk nøyaktighet som ville være nødvendig å bruke smarttelefon-app i stedet for blod-basert anemi testing.
Siden spille sin del i å utvikle app til smarttelefon Mannino har mottatt $100,000 Cisco Problemløser Premie i April 2018 og $100 000 Student Teknologi Premie for primærhelsetjenesten fra Massachusetts General Hospital i oktober 2017.,
For mer om anemi, kan du gå til https://www.nhlbi.nih.gov/health-topics/anemia.
Finansiering for prosjektet inkludert et stipend fra NIBIB (EB025646).
Leave a Reply