Smartfon może posłużyć do mierzenia poziomu natlenienia krwi. Wystarczyć mu wbudowany aparat fotograficzny z lampą błyskową oraz specjalny algorytm - wynika z badań przeprowadzonych przez zespół naukowców z Uniwersytetu Waszyngtońskiego. Nowe rozwiązanie może pomóc między innymi chorym na COVID-19 albo astmę.
Poziom dotlenienia organizmu jest jednym z najważniejszych parametrów życiowych. Określa się go mierząc saturację krwi, czyli poziom nasycenia krwi tlenem. Do pomiarów takich wykorzystywane są obecnie specjalne urządzenia zwane pulsoksymetrami. Urządzenia te są nieocenione przy monitorowaniu poziomu dotlenienia pacjentów z COVID-19, pozwalają także przewidzieć ataki astmy.
Aparat i lampa błyskowa
Naukowcy z Uniwersytetu Waszyngtońskiego dowodzą jednak, że do mierzenia nasycenia krwi tlenem wystarczy zwykły smartfon. W poniedziałek na stronie internetowej uczelni opublikowano informację o opracowanym w tym celu specjalnym algorytmie wykorzystującym technologię sztucznej inteligencji, a dokładniej uczenia maszynowego. Aby zmierzyć saturację smartfonem, wystarczy przyłożyć palec do aparatu i lampy błyskowej.
Zasada działania jest prosta. "Kamera (w smartfonie) nagrywa wideo: za każdym razem, gdy twoje serce bije, świeża krew przepływa przez fragment podświetlony lampą błyskową" - wyjaśnił w komunikacie prasowym Edward Wang, współautor badań. "Kamera rejestruje, jak bardzo krew pochłania światło z lampy błyskowej w każdym z trzech mierzonych przez nią kolorów: czerwonym, zielonym i niebieskim", dodał. Zbierane w ten sposób dane analizowane są następnie przez specjalny algorytm, który określa na ich podstawie poziom saturacji.
80 procent skuteczności
Naukowcy przeprowadzili badanie skuteczności swojego algorytmu rekrutując 6 osób w wieku od 20 do 34 lat. Każdy uczestnik badań musiał założyć na jeden palec standardowy pulsoksymetr, a drugi palec tej samej dłoni umieścić nad aparatem i lampą błyskową smartfona. Następnie czestnicy wdychali kontrolowaną mieszankę tlenu i azotu, aby powoli obniżać poziom tlenu.
Efekt? Smartfony w 80 proc. przypadków prawidłowo przewidziały, czy badany miał niski poziom tlenu we krwi. Wyniki pokazały też, że telefony komórkowe są w stanie wykryć spadek poziomu nasycenia krwi tlenem do 70 proc. "Zgodnie z zaleceniami amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków jest to najniższa wartość, jaką powinny być w stanie zmierzyć pulsoksymetry" - podkreślają autorzy badania.
Funkcja pulsoksymetru
Prawidłowa saturacja u osób dorosłych wynosi między 95 a 99 proc. Gdy saturacja spada poniżej wartości 94, należy skontaktować się z lekarzem, może bowiem oznaczać chorobę lub niewydolność układu oddechowego. Gdy nasycenie krwi tlenem spada jeszcze bardziej, poniżej 90 proc., konieczne może być zastosowanie u takiej osoby rurek inhalacyjnych lub masek tlenowych.
Zespół ma nadzieję kontynuować pracę nad projektem testując algorytm na większej liczbie osób. Naukowcy chcieliby, by funkcja pulsoksymetru w przyszłości umożliwiła skuteczniej monitorować nasycenie krwi tlenem, ponieważ niemal każdy ma przy sobie smartfona.
Źródło: University of Washington, tvn24.pl
Źródło zdjęcia głównego: Shutterstock