با این اپلیکیشن گوشی موبایل می توان سطح اکسیژن خون را تخمین زد - وبلاگ ماریانا

به گزارش وبلاگ ماریانا، بیماری های تنفسی مانند کووید-19 توانایی بدن برای جذب اکسیژن از ریه ها را مختل می نمایند، به همین علت است که سطح اکسیژن خون بیماران اغلب باید آنالیز گردد. اکنون تحقیقات نو نشان می دهد که افراد می توانند این سطوح را در خانه و با استفاده از گوشی هوشمند خود ردیابی نمایند.

به طور معمول، اشباع اکسیژن خون با استفاده از دستگاهی به نام پالس اکسیمتر، که بر روی انگشت یا لاله گوش بسته می گردد، کنترل می گردد. اکسیمترهای متصل به گوشی های هوشمند وجود دارند، اما به هر حال کاربر باید یک وسیله ای بخرد.

دانشمندان دانشگاه واشنگتن و دانشگاه کالیفرنیا در سن دیگو در جستجوی جایگزینی ساده تر و کم هزینه تر، یک برنامه آزمایشی توسعه دادند. آنها با شش داوطلب 20 تا 34 ساله آغاز کردند - سه مرد و سه زن، یکی از آنها آفریقایی آمریکایی و بقیه قفقازی بودند.

برای آموزش الگوریتم مبتنی بر یادگیری عمیق که به وسیله این برنامه استفاده می گردد، چهار نفر از این افراد یک اکسیمتر استاندارد را روی یک انگشت می بندند و انگشت دیگر را روی همان دست روی لنز دوربین و فلاش گوشی هوشمند قرار می دهند. در مدت 15 دقیقه، آنها مخلوطی از اکسیژن و نیتروژن را تنفس کردند تا به آرامی سطح اکسیژن خون خود را کاهش دهند.

همانطور که آنها این کار را انجام دادند، اپلیکیشن فیلمی با نور فلاش از ضربان خونی که به داخل و خارج انگشت جریان پیدا می کرد، ضبط کرد. این برنامه به طور مداوم مقدار جذب نور به وسیله خون را در کانال های رنگ سبز، قرمز و آبی تجزیه و تحلیل می کرد. میزان جذب شده با مقدار اکسیژن خون آنها متفاوت بود.

هنگامی که قرائت های اکسیژن خون به دست آمده به وسیله اکسی متر با مقدار گیری های شدت نور از تلفن مقایسه شد، می توان تشخیص داد که کدام قرائت های خاص با کدام مقدار گیری های خاص نور مطابقت دارد. بنابراین، این برنامه قادر بود بر اساس مقدار جذب نور به وسیله خون، مقدار اکسیژن موجود در خون را در هر زمان یاد بگیرد.

هنگامی که این برنامه متعاقباً روی هر شش داوطلب آزمایش شد، تعیین شد که می تواند سطح اکسیژن خون را تا 70 درصد مقدار گیری کند که کمترین میزانی است که اکسی مترهای تجاری برای مقدار گیری مورد احتیاج هستند. در مقابل، یک فرد سالم باید سطح اکسیژن خون حداقل 95٪ باشد و معمولاً اگر این سطوح به زیر 90٪ کاهش یابد، به مراقبت های پزشکی احتیاج دارد.

در شکل فعلی، برنامه قادر است 80 درصد مواقع سطوح پایین را به دقت تشخیص دهد. اعتقاد بر این است که این کقدار باید به طور قابل توجهی بهبود یابد. این فناوری باید بیشتر توسعه یابد، که برای آن باید آموزش آن بر روی مجموعه داده بسیار گسترده تری صورت بگیرد.

این مقاله اخیراً در مجله npj Digital Medicine منتشر شده است.

منبع: دانشگاه واشنگتن