Una nueva herramienta de detección llamada HemaApp utiliza una cámara de teléfono inteligente para estimar las concentraciones de hemoglobina y detectar anemia.
En el mundo en desarrollo, la anemia, un trastorno de la sangre exacerbado por la desnutrición o la enfermedad parasitaria, es un problema de salud asombrosamente común que a menudo no se diagnostica.
En los hospitales de todo el mundo, los niños y adultos con leucemia y otros trastornos requieren extracciones frecuentes de sangre para determinar si necesitan transfusiones de sangre.
En ambos casos, los médicos están interesados en medir la hemoglobina, una proteína que se encuentra en los glóbulos rojos. Para obtener esta medición básica, se debe extraer sangre con una aguja o una vía intravenosa, o se deben gastar de cientos a miles de dólares en una máquina especializada que mida la hemoglobina de forma no invasiva.
'Una plataforma ubicua'
En una prueba inicial de pacientes 31, y con solo una modificación en el teléfono inteligente, HemaApp tuvo el Masimo Pronto, el dispositivo médico más caro aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos que mide la hemoglobina de forma no invasiva al pinchar un sensor en el dedo de una persona.
"En los países en desarrollo, los trabajadores de salud de la comunidad tienen tanto equipamiento especializado para monitorear diferentes condiciones que literalmente tienen bolsas enteras llenas de dispositivos", dice el autor principal Edward Wang, estudiante de doctorado en ingeniería eléctrica en la Universidad de Washington. "Estamos tratando de hacer que estas herramientas de detección funcionen en una plataforma ubicua: un teléfono inteligente".
Al hacer que la luz de la cámara del teléfono destelle por el dedo del paciente, HemaApp analiza el color de su sangre para estimar las concentraciones de hemoglobina. Los investigadores probaron la aplicación bajo tres escenarios diferentes: utilizando el flash de la cámara del teléfono inteligente solo, en combinación con una bombilla incandescente común, y con un accesorio de iluminación LED de bajo costo.
Las fuentes de iluminación adicionales aprovechan otras partes del espectro electromagnético que tienen propiedades de absorción útiles pero que actualmente no se encuentran en todas las cámaras de teléfonos inteligentes.
“Los nuevos teléfonos están comenzando a tener capacidades infrarrojas y LED multicolores más avanzadas”, dice el autor principal Shwetak Patel, profesor de informática e ingeniería e ingeniería eléctrica. "Pero lo que encontramos es que incluso si su teléfono no tiene todo eso, puede poner su dedo cerca de una fuente de luz externa como una bombilla común y aumentar las tasas de precisión".
Prueba de la aplicación
En las pruebas iniciales, las mediciones de hemoglobina de HemaApp utilizando solo una cámara de teléfono inteligente tenían una correlación porcentual 69 con la prueba de conteo sanguíneo completo (CBC) de un paciente, una correlación porcentual 74 cuando se usa bajo una bombilla incandescente común y una correlación porcentual 82 usando un círculo pequeño de luces LED que pueden encajar en el teléfono.
A modo de comparación, las mediciones de Masimo Pronto tenían una correlación porcentual 81 con el análisis de sangre.
La aplicación móvil no pretende reemplazar los análisis de sangre, que siguen siendo la forma más precisa de medir la hemoglobina. Pero los primeros resultados de la prueba, de pacientes con edades comprendidas entre 6 y 77 años, sugieren que HemaApp puede ser una herramienta de evaluación inicial eficaz y asequible para determinar si se justifican más análisis de sangre. Cuando se usa para detectar anemia, HemaApp identificó correctamente casos de bajos niveles de hemoglobina 79 el porcentaje de veces usando solo la cámara del teléfono, y 86 el porcentaje de veces cuando se los ayudó con algunas fuentes de luz.
Menos sangre atrae
"La anemia es uno de los problemas más comunes que afecta a adultos y niños en todo el mundo", dice el coautor Doug Hawkins, especialista en cáncer pediátrico de UW Medicine, Seattle Children's Hospital y Seattle Cancer Care Alliance. "La capacidad de detectar rápidamente con una prueba basada en un teléfono inteligente podría ser una gran mejora para brindar atención en entornos de recursos limitados".
El coautor Terry Gernsheimer, un hematólogo y especialista en medicina transfusional, dice que su personal con frecuencia tiene que extraer sangre de leucemia o pacientes quirúrgicos únicamente para medir los niveles de hemoglobina y determinar si necesitan transfusiones.
"Cada vez que extraemos sangre, estamos invadiendo al paciente de alguna manera, forma o forma. Si todavía no tenemos una línea, le estamos metiendo una aguja en el brazo, lo que implica incomodidad y riesgo de infección, aunque bajo ", dice. "Sería realmente agradable no tener que realizar un procedimiento cada vez que queremos responder esa pregunta".
HemaApp bombardea el dedo de un paciente con diferentes longitudes de onda de luz y energía infrarroja y crea una serie de videos. Al analizar cómo se absorben y reflejan los colores en esas longitudes de onda, puede detectar concentraciones de hemoglobina y otros componentes sanguíneos como el plasma.
Para asegurarse de que funciona en diferentes tonos de piel y masas corporales, el equipo desarrolló algoritmos de procesamiento que utilizan el pulso del paciente para distinguir entre las propiedades de la sangre del paciente y las características físicas de su dedo.
Los próximos pasos de investigación incluyen pruebas nacionales e internacionales más amplias de HemaApp, la recopilación de más datos para mejorar las tasas de precisión y el uso de teléfonos inteligentes para detectar propiedades de hemoglobina anormales que podrían ayudar a detectar la enfermedad de células falciformes y otros trastornos sanguíneos.
"Estamos empezando a arañar la superficie aquí", dice Patel. "Hay muchas cosas que queremos abordar al usar teléfonos para detectar enfermedades de forma no invasiva".
Los investigadores presentarán un sobre la tecnología el 15 de septiembre en la Conferencia conjunta internacional de 2016 de la Association for Computing Machinery sobre computación ubicua y ubicua (UbiComp 2016) en Alemania.
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La Washington Research Foundation financió el trabajo.
Fuente: Universidad de Washington
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