Вчені провели дослідження, в рамках якого використовували камеру смартфона та її спалах для перевірки рівня насиченості киснем крові учасників експерименту.
Що трапилось
Група дослідників з Вашингтонського та Каліфорнійського університетів розробила систему на основі смартфона, здатну вимірювати рівень насичення крові киснем. Дана технологія передбачає використання камери та спалаху смартфона для проведення вимірювань. Система є настільки простою, що підходить для домашнього вжитку.
Як це працює
Людина затискає пальцем камеру, яка освітлюється спалахом, і та вимірює, скільки світла від спалаху поглинає палець. Потім алгоритм глибокого навчання може співвіднести цей показник з рівнем кисню в крові. Система може бути корисною для пацієнтів, хворих на COVID-19, які хочуть вдома самостійно стежити за своїм самопочуттям та вчасно отримувати попередження про будь-яке загострення захворювання.
Рівень насичення киснем крові здорової людини зазвичай становить 95% та вище. Але респіраторні захворювання здатні погіршувати роботу людських легенів. Зокрема COVID-19 може призвести до зниження цього показника, що потребує надання людині медичної допомоги. Зараз клініцисти можуть легко виміряти рівень кисню в крові за допомогою пульсоксиметра, який прикріплюється до пальця або вуха.
Однак, надання людям можливості вимірювати рівень кисню в крові вдома принесло б чимало користі. Тому дослідники й розробили технологію, яка дозволяє людям робити саме це, використовуючи інструмент, яким більшість із нас уже володіє – смартфон.
«У такий спосіб ви можете проводити численні вимірювання за допомогою власного ґаджета безплатно або за низькими витратами, – відзначив Метью Томпсон, який є одним із розробників нової технології. – В ідеальному світі цю інформацію можна було б одразу без жодних перешкод передавати у кабінет лікаря. І це було б надзвичайно корисно для телемедичних прийомів або допомогло б сортувальним медсестрам визначати, чи потрібно тим або іншим пацієнтам терміново їхати до відділення невідкладної допомоги».
Тренування алгоритму
З метою тренування алгоритму глибокого навчання дослідники залучили добровольців, які носили стандартний пульсоксиметр на одному пальці, а іншим пальцем притискали камеру свого смартфона. Це дало дослідникам можливість співвідносити показання між двома пристроями. Потім добровольці протягом 15 хвилин дихали сумішшю кисню та азоту, що спричинило зниження рівня кисню в їхній крові. Після калібрування алгоритму система смартфона могла визначити зниження рівня кисню у крові людей приблизно у 80% випадків.
«Інші застосунки для смартфонів, здатні проводити подібні вимірювання, були розроблені під технологію, яка передбачає, що пацієнт має затримати дихання. Але людям від цього стає дуже некомфортно, і вони часто починають дихати вже за хвилину. Тобто ще до того моменту, коли рівень кисню в їхній крові знизиться настільки, аби дозволити системі отримати повний спектр клінічно значущих даних, – прокоментував Джейсон Хоффман, інший дослідник, який брав участь в експерименті. – За допомогою нашого тесту ми можемо зібрати 15 хвилин даних від кожного суб’єкта. Наші дані показують, що смартфони здатні добре працювати навіть у критичному пороговому діапазоні».
Результати дослідження опубліковано в розділі Digital Medicine журналу Nature.
Нагадаємо, нещодавно дослідження виявило, що YouTube шкодить сну підлітків сильніше за інші популярні застосунки.
