新的移动健康工具测量血红蛋白不抽血

时间:2020-05-31 20:21 来源:seo 作者:小可爱科技知识网 点击量:

新的移动健康工具测量血红蛋白不抽血 研究人员已经开发出一种方法,可以利用智能手机拍摄的人的眼睑图像来评估血液中的血红蛋白水平。的能力来执行最常见的一种临床实验室测试没有抽血有助于减少需要亲自到医院看病,更容易监控生命垂危的病人,和提高护理在低收入和中等收入国家获得测试实验室是有限的。 来自普渡大学的研究小组负责人Young Kim说:“我们的移动健康新方法为临床或远程检测血红蛋白水平、检测贫血、急性肾损伤和出血、或评估镰状细胞性贫血等血液疾病铺平了道路。”“COVID-19大流行极大地提高了对扩大移动卫生和远程医疗服务需求的认识。” 金和来自印第安纳波利斯大学、美国范德比尔特大学医学院和肯尼亚莫伊大学医学院的同事报告了Optica的新方法。 研究人员利用软件将智能手机的内置摄像头转换成高光谱成像仪,可以可靠地测量血红蛋白水平(测量血液携氧能力),而不需要任何硬件修改或配件。在莫伊大学教学和转诊医院对志愿者进行的一项试点临床试验表明,智能手机技术的预测误差在临床实验室血液检测误差的5%到10%之间。 金墉的实验室致力于开发医疗保健技术,这些技术首先在低收入和中等收入国家的资源有限的环境中进行设计和测试。然后,这些创新应用于美国等发达国家的重要卫生挑战。 “这项新技术对于检测贫血症非常有用,贫血症的特征是血液中的血红蛋白含量低,”Kim说。“这是发展中国家的一个主要公共卫生问题,但也可能由癌症和癌症治疗引起。” 来自智能手机的光谱信息 光谱分析常用来测量血液中的血红蛋白含量,因为它在可见波长范围内具有独特的光吸收光谱或指纹。然而,这种分析通常需要体积庞大且昂贵的光学元件。 研究人员使用一种被称为光谱超分辨率光谱学的方法,创建了这种分析的移动健康版本。这项技术利用软件将用智能手机相机等低分辨率系统拍摄的照片转化为高分辨率的数字光谱信号。 研究人员选择内眼睑作为敏感部位,因为那里很容易看到微血管系统;它容易接近,有相对统一的红色。内眼睑也不受皮肤颜色的影响,这就消除了任何个人校准的需要。 为了用这项新技术进行血红蛋白检测,患者将内眼睑拉下,露出下面的小血管。然后,医疗专业人员或受过培训的人使用由研究人员开发的智能手机应用程序拍摄眼睑照片。采用光谱超分辨率算法从摄像机图像中提取详细的光谱信息,再通过检测其独特的光谱特征来量化血液中的血红蛋白含量。 该手机应用程序包括几个功能,旨在稳定智能手机图像质量和同步智能手机手电筒,以获得一致的图像。它还在屏幕上提供了眼形的指引,以确保用户在智能手机摄像头和患者眼皮之间保持一致的距离。虽然光谱信息目前是在一台单独的电脑上用一种算法提取出来的,但研究人员预计该算法可以整合到移动应用程序中。 临床试验 研究人员对莫伊大学教学和转诊医院的153名志愿者进行了这项新技术的测试。他们从随机挑选的138名患者的数据中训练算法,然后与剩下的15名志愿者一起测试移动健康应用。结果表明,在广泛的血红蛋白值范围内,移动健康检测可以提供可与传统血液检测相媲美的测量结果。 在另一项独立的临床研究中,这款手机应用被用于评估印第安纳大学西蒙癌症中心(Indiana University Simon Cancer Center)的肿瘤患者。研究人员还与卢旺达大学合作进行进一步研究,并计划与印度的Shrimad Rajchandra医院合作,使用移动健康工具评估患者的营养状况、贫血和镰状细胞病。 “我们的工作表明,数据驱动和以数据为中心的基于光的研究可以提供新的方法来最小化硬件复杂性和促进移动健康,”Kim说。“将当今智能手机的内置传感器与以数据为中心的方法结合起来,可以加快这一领域的创新和研究转化的速度。”
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