Keine Blutungen erforderlich: – Anämie-Erkennung per smartphone

Keine Blutungen erforderlich: – Anämie-Erkennung per smartphone

Biomedizinische Ingenieure haben entwickelt eine smartphone-app, für die nicht-invasive Erkennung von Anämie. Anstatt einen Bluttest, der die app verwendet Fotos von jemandem die Fingernägel genommen auf ein smartphone um genau zu Messen, wie viel Hämoglobin ist im Blut.

Die Ergebnisse sind geplant für die Publikation in „Nature Communications“.

„Alle anderen“ point-of-care “ – Anämie-Erkennung-tools erfordern externe Geräte, und stellen Sie trade-offs zwischen Invasivität, Kosten und Genauigkeit,“ sagt der principal investigator Wilbur Lam, MD, Ph. D. „Dies ist eine standalone-Anwendung, deren Genauigkeit ist auf Augenhöhe mit den aktuell verfügbaren point-of-care-tests, ohne die Notwendigkeit zur blutabnahme.“

Lam ist associate professor für Kinderheilkunde an der Emory University School of Medicine, ein Mitglied der Fakultät in der Wallace H. Coulter Department of Biomedical Engineering an der Georgia Tech und Emory und eine klinische Hämatologe an der Aflac-Krebs und Blutkrankheiten Center of Children ‚ s Healthcare of Atlanta.

Die app ist Teil der Ph. D. Arbeit von ehemaligen biomedical engineering graduate student Rob Mannino, Ph. D., der war motiviert, die Forschung zu betreiben, die durch seine eigenen Erfahrungen das Leben mit beta-Thalassämie, eine erbliche Erkrankung des Blutes, verursacht durch eine mutation im beta-globin-gen.

„Behandlung für meine Krankheit erfordert monatliche Bluttransfusionen,“ Mannino sagt. „Meine ärzte getestet mein Hämoglobin mehr, wenn Sie könnten, aber es ist ein Aufwand für mich zu bekommen, um das Krankenhaus in zwischen den Transfusionen zu erhalten, das Blut zu testen. Stattdessen, meine ärzte haben derzeit nur schätzen, wenn ich bin gehen zu müssen, eine transfusion, basierend auf meinen hämoglobinwert trends.“

„Dieses ganze Projekt hätte nicht von jedermann, sondern Rob,“ Lam sagt. „Er hat Bilder von sich vor und nach Transfusionen wie seine Hämoglobin Ebenen wurden verändert, die ihm ermöglicht, ständig zu verfeinern und zu optimieren, seine Technologie an sich selbst in einer sehr effizienten Art und Weise. Also im Grunde er war seine eigene perfekte erste Testperson mit jeder iteration der app.“

Mannino und Lam sagen, dass Ihre app erleichtern könnte, selbst-management von Patienten mit chronischer Anämie, so dass Sie zu überwachen, Ihre Krankheit und um die Zeiten, wenn Sie müssen passen Sie Ihre Therapien oder Transfusionen erhalten, möglicherweise Reduzierung der Nebenwirkungen oder Komplikationen mit Transfusionen zu früh oder zu spät.

Die Forscher sagen, dass die app soll verwendet werden für das screening, nicht die klinische Diagnose. Die Technologie könnte verwendet werden, von jedermann zu jeder Zeit, und könnte besonders für schwangere Frauen geeignet, Frauen mit Abnormer Blutung, oder Läufer/Sportler. Seine Einfachheit bedeutet, es könnte nützlich sein in Entwicklungsländern. Klinische Diagnose-tools haben strenge Anforderungen an die Genauigkeit, aber Mannino und Lam denke, dass mit weiterer Forschung, Sie kann schließlich erreichen die Genauigkeit benötigt, um zu ersetzen, Blut-basierten Tests für Anämie klinische Diagnose.

Anämie, Blut ist ein Zustand, dass betrifft etwa zwei Milliarden Menschen weltweit und kann führen zu Müdigkeit, Blässe und Herz-not, wenn Sie unbehandelt. Der aktuelle gold-standard für eine Anämie-Diagnose ist bekannt als ein komplettes Blutbild (CBC).

Die Forscher untersuchten den Fingernagel, Fotos und korreliert die Farbe der Fingernagel Betten mit Hämoglobin gemessen von CBC in 337 Menschen: einige gesund und andere mit einer Vielzahl von Anämie diagnostiziert. Der Algorithmus für die Umwandlung Fingernagel Farbe von Blut Hämoglobin-Wert wurde mit 237 zu diesen Themen und dann getestet auf 100.

Ein einzelnes smartphone-Bild, ohne personalisierte Kalibrierung, Messung der Hämoglobin-level mit einer Genauigkeit von 2,4 Gramm/Deziliter mit einer Sensitivität von bis zu 97 Prozent. Personalisierte Kalibrierung, getestet auf vier Patienten, die im Laufe von mehreren Wochen, können die Genauigkeit verbessern, bis 0,92 Gramm/Deziliter, einen Grad von Genauigkeit auf Augenhöhe mit point-of-care-Blut-basierte Hämoglobin-tests. Normale Werte sind 13.5-17.5 Gramm/Deziliter bei Männern und 12.0-15.5 Gramm/Deziliter bei Frauen.

In der app ist die Nutzung der Fingernagel Betten, die nicht enthalten melanin, kann der test gültig sein für Menschen mit unterschiedlichen Hautfarben. Die Genauigkeit ist konsistent für dunkle oder helle Hauttöne, Mannino sagt. Die app nutzt die Metadaten des Bildes zu korrigieren, für die hintergrund-Helligkeit, und können angepasst werden, um die Handys von mehreren Herstellern.

Mannino und Lam sagen, Sie arbeiten mit einer Vielzahl der ärzte an der Emory und der Kinder—Geriatrie, innere Medizin, neonatologists, transfusion medicine, global health—zusätzliche Daten abrufen und besser Kalibrieren Sie Ihr system.

„Das ist nur ein snap-shot von der Genauigkeit jetzt,“ Lam sagt. „Der Algorithmus intelligenter wird mit jedem Patienten eingeschrieben.“

Die Forschung wurde unterstützt von der National Science Foundation (Graduate Research Fellowship DGE-1650044 und Südöstlichen Nanotechnologie-Infrastruktur Korridor 1542174), die 2017 Massachusetts General Hospital Primary Care Technology Prize und den National Institutes of Health (R21 EB025646).

Die smartphone-Anämie-app projiziert werden, die kommerziell verfügbar für den öffentlichen download sobald Frühjahr 2019.