Измерить уровень гемоглобина с помощью приложения

Американские ученые разработали способ использования изображений век человека, сделанных с помощью смартфона, для оценки уровня гемоглобина в крови. Возможность проведения одного из наиболее распространенных клинических лабораторных анализов без отбора крови может помочь уменьшить необходимость личного посещения клиники, облегчить наблюдение за пациентами, находящимися в критическом состоянии, а также улучшить медицинское обслуживание в странах с низким и средним уровнем дохода, где доступ к лабораториям для проведения анализов ограничен.

Информация об этом исследовании опубликована в журнале Optica.

Исследователи использовали программное обеспечение для преобразования встроенной камеры смартфона в гиперспектральный томограф, который надежно измеряет уровень гемоглобина без необходимости каких-либо аппаратных модификаций или дополнительных аксессуаров. Пилотное клиническое тестирование в клинике кенийского университета Мой показало, что погрешности в определении этого параметра при использовании смартфона находятся в пределах от 5 до 10 процентов от погрешностей, измеренных с помощью клинического анализа крови.

"Эта технология может быть очень полезной для обнаружения анемии, которая характеризуется низким уровнем гемоглобина в крови, - сказал руководитель разработки Юнг Ким из университета Пердью. - Это серьезная проблема здравоохранения в развивающихся странах, при этом снижение уровня гемоглобина также может быть вызвано раком или появиться в процессе лечения этого заболевания".

Спектроскопический анализ обычно используется для измерения содержания гемоглобина в крови, поскольку он имеет четкий спектр поглощения света, или сигнатуру, в видимом диапазоне длин волн. При этом такой анализ, как правило, требует громоздких и дорогостоящих оптических компонентов.

Исследователи создали мобильный медицинский вариант этого анализа, используя подход, известный как спектральная спектроскопия сверхвысокого разрешения. Этот метод использует программное обеспечение для виртуального преобразования фотографий, полученных с помощью систем с низким разрешением, таких как камеры смартфонов, в цифровые спектральные сигналы высокого разрешения.

Исследователи выбрали внутреннее веко в качестве места зондирования, поскольку там легко видна микрососудистая структура; оно легко доступно и имеет относительно равномерную окрашенность. Внутреннее веко также не подвержено влиянию цвета кожи, что устраняет необходимость в каких-либо персональных калибровках.

Для проведения измерения гемоглобина крови по новой методике пациент оттягивает внутреннее веко, чтобы обнажить находящиеся под ним маленькие кровеносные сосуды. Медицинский работник затем использует приложение, разработанное учеными, чтобы сфотографировать веко. После этого для извлечения подробной спектральной информации из изображений применяется специальный алгоритм, а затем другой алгоритм количественно определяет содержание гемоглобина в крови, определяя его уникальные спектральные характеристики.

Мобильное приложение включает в себя несколько функций, предназначенных для стабилизации качества изображения, полученных при помощи смартфона, и синхронизации фонарика смартфона для получения стабильных изображений. Оно также предоставляет инструкции, чтобы гарантировать, что пользователи сохраняли правильное расстояние между камерой смартфона и веком пациента.