スマートフォンはパルスオキシメーターと同じくらい正確に血液を読み取ることができることが研究で判明

2023 年 8 月 21 日 | デジタル病理学、検査機器および検査機器、検査ニュース、検査病理学、検査リソース、臨床検査、精密医療

テクノロジーにより、患者が自分の酸素レベルを監視し、そのデータを臨床検査室などの医療提供者に送信できるようになる可能性がある

臨床検査機関は間もなく、医師が確認できる新しいデータ ポイントを検査情報システム (LIS) に追加する可能性があります。 研究者らは、スマートフォンが専用のパルスオキシメーターと同じくらい正確に血中酸素濃度を読み取ることができると判断しました。

ワシントン大学（UW）とカリフォルニア大学サンディエゴ校（UCサンディエゴ）の研究者らによって実施されたこの概念実証研究では、改造されていないスマートフォンのカメラとフラッシュとアプリが「血中酸素飽和度を検出できる」ことが判明したレベルは70%まで下がります。 これは、米国食品医薬品局が推奨する、パルスオキシメーターが測定できる最低値です」とデジタルヘルスニュースは伝えています。

これは、低酸素血症のリスクがある患者や、新型コロナウイルス感染症（COVID-19）などの呼吸器疾患に苦しんでいる患者が、最終的には、いつでもどこからでも正確な血中酸素飽和度（SpO2）の測定値を検査結果に追加できることを意味する可能性がある。

研究者らは、「誘発性低酸素血症研究におけるスマートフォンカメラ酸素濃度測定」と題して、研究結果をNPJデジタルメディシン誌に発表した。

「理想的な世界では、この情報が診療所にシームレスに送信されるはずです。 これは、遠隔医療の予約やトリアージ看護師にとって、患者が救急外来に行く必要があるかどうか、または自宅で休養を続けて後で主治医に予約できるかどうかを迅速に判断できるため、非常に有益です」とマシュー・トンプソン氏は述べています。 、ワシントン大学のグローバルヘルスおよび家庭医学教授のDPhil氏はデジタルヘルスニュースに語った。 臨床検査機関は間もなく、検査情報システムに新しいデータ ポイントを導入する可能性があります。 (写真著作権。ワシントン大学。)

カリフォルニア大学/カリフォルニア大学サンディエゴ校の研究詳細

研究者らは、20～34歳の男性3名と女性3名を対象に調査を行った。 デジタル・ヘルス・ニュースの報道によると、アフリカ系アメリカ人1名を除いて全員が白人だった。 研究を実施するには、標準的なパルスオキシメーターを指に置き、同じ手で参加者の別の指をスマートフォンのカメラの上に置きました。

「私たちは、吸気酸素のさまざまな割合（FiO2）プロトコルを使用して、スマートフォンのカメラベースのSpO2センシングシステムで最初の臨床開発検証を実行し、より広範囲のスマートフォンベースの接触型PPG（光電脈波検査）法のみに臨床的に関連する検証データセットを作成しましたSpO2 値 (70 ～ 100%) は以前の研究 (85 ～ 100%) よりも高くなります。 私たちはこのデータを使用して深層学習モデルを構築し、全体的な MAE [平均絶対誤差] = 5.00% SpO2 を実証しながら、低 SpO2 < 90% の陽性症例を 81% の感度と 79% の特異度で特定しました」と研究者らは NPJ Digital Medicine に書いています。 。

スマートフォンのカメラのフラッシュが指を通過すると、「深層学習アルゴリズムが血中酸素濃度を解読」します。 参加者らはまた、「酸素レベルを徐々に下げるために、酸素と窒素の制御された混合物」を呼吸していた、とデジタル・ヘルス・ニュースは報じた。

「カメラはビデオを録画しています。心臓が鼓動するたびに、フラッシュで照らされた部分を新鮮な血が流れます」と、カリフォルニア大学サンディエゴ校の電気・コンピュータ工学助教授であり、このプロジェクトの主任著者であるエドワード・ワン博士は語った。デジタルヘルスニュース。 ワン氏は、電気工学とコンピュータ工学を学ぶカリフォルニア大学博士課程の学生としてこのプロジェクトを開始し、現在はカリフォルニア大学サンディエゴ校 DigiHealth Lab を指揮しています。

「カメラは、赤、緑、青の 3 つのカラー チャネルのそれぞれで、血液がフラッシュからの光をどの程度吸収するかを記録します。 そうすれば、それらの強度測定値を深層学習モデルに入力できるようになります。」と彼は付け加えました。