Uma nova ferramenta de triagem chamada HemaApp usa uma câmera de smartphone para estimar as concentrações de hemoglobina e rastrear anemia.
No mundo em desenvolvimento, a anemia - uma condição sangüínea exacerbada pela desnutrição ou doença parasitária - é um problema de saúde incrivelmente comum que muitas vezes não é diagnosticado.
Nos hospitais em todos os lugares, crianças e adultos com leucemia e outros distúrbios exigem sorteios frequentes de sangue para determinar se precisam de transfusões de sangue.
Em ambos os casos, os médicos estão interessados em medir a hemoglobina, uma proteína encontrada nos glóbulos vermelhos. Para obter essa medida básica, o sangue deve ser retirado com uma agulha ou linha intravenosa, ou centenas ou milhares de dólares devem ser gastos em uma máquina especializada que mede a hemoglobina de forma não invasiva.
'Uma plataforma onipresente'
Em um teste inicial de pacientes com 31, e com apenas uma modificação no smartphone, o HemaApp se comportou tão bem quanto o Masimo Pronto, o dispositivo médico mais caro aprovado pela Food and Drug Administration que mede a hemoglobina de forma não invasiva colocando um sensor no dedo de uma pessoa.
“Nos países em desenvolvimento, os agentes comunitários de saúde têm equipamentos especializados para monitorar as diferentes condições e literalmente eles têm bolsas cheias de dispositivos”, diz o autor Edward Wang, estudante de doutorado em engenharia elétrica na Universidade de Washington. "Estamos tentando fazer com que essas ferramentas de triagem funcionem em uma plataforma onipresente - um smartphone".
Clareando a luz do flash da câmera do telefone através do dedo do paciente, o HemaApp analisa a cor do sangue dele para estimar as concentrações de hemoglobina. Os pesquisadores testaram o aplicativo em três cenários diferentes: usando apenas o flash da câmera do smartphone, em combinação com uma lâmpada incandescente comum e com um acessório de iluminação LED de baixo custo.
As fontes de iluminação adicionais tocam em outras partes do espectro eletromagnético que possuem propriedades úteis de absorção, mas que atualmente não são encontradas em todas as câmeras de smartphones.
“Novos telefones estão começando a ter recursos mais avançados de infravermelho e LED multicolorido”, diz o autor sênior Shwetak Patel, professor de ciência da computação e engenharia e engenharia elétrica. “Mas o que descobrimos é que, mesmo que seu telefone não tenha tudo isso, você pode colocar o dedo perto de uma fonte de luz externa como uma lâmpada comum e aumentar as taxas de precisão.”
Testando o aplicativo
Nos testes iniciais, as medições de hemoglobina do HemaApp usando apenas uma câmera de smartphone tiveram uma correlação percentual 69 com o teste de hemograma completo do paciente, uma correlação percentual 74 quando usada sob uma lâmpada incandescente comum e uma correlação percentual 82 usando um círculo pequeno de luzes LED que podem se encaixar no telefone.
Para comparação, as medições do Masimo Pronto tiveram uma correlação percentual 81 com o exame de sangue.
O aplicativo móvel não se destina a substituir os exames de sangue, que continuam sendo a maneira mais precisa de medir a hemoglobina. Mas os primeiros resultados dos testes, de pacientes que variavam de 6 a 77 anos, sugerem que o HemaApp pode ser uma ferramenta de triagem inicial eficaz e acessível para determinar se mais testes de sangue são necessários. Quando usado para rastrear a anemia, o HemaApp identificou corretamente casos de baixos níveis de hemoglobina 79 por cento do tempo usando apenas a câmera do telefone e 86 por cento do tempo quando auxiliado com algumas fontes de luz.
Menos sangue extrai
"A anemia é um dos problemas mais comuns que afetam adultos e crianças em todo o mundo", diz o co-autor Doug Hawkins, especialista em câncer pediátrico da UW Medicine, do Seattle Children's Hospital e da Seattle Cancer Care Alliance. "A capacidade de rastrear rapidamente com um teste baseado em smartphone pode ser uma grande melhoria na prestação de cuidados em ambientes de recursos limitados."
Coauthor Terry Gernsheimer, especialista em hematologia e medicina transfusional, diz que sua equipe frequentemente tem que extrair sangue de leucemia ou pacientes cirúrgicos apenas para medir os níveis de hemoglobina e determinar se eles precisam de transfusões.
“Toda vez que tiramos sangue, estamos invadindo o paciente de alguma forma ou forma. Se já não tivermos uma linha, estamos enfiando uma agulha no braço, o que envolve desconforto e risco de infecção, embora baixo ”, diz ela. "Seria muito bom não ter que realizar um procedimento toda vez que quisermos responder a essa pergunta."
O HemaApp bombardeia o dedo de um paciente com diferentes comprimentos de onda de luz e energia infravermelha e cria uma série de vídeos. Ao analisar como as cores são absorvidas e refletidas através desses comprimentos de onda, ele pode detectar concentrações de hemoglobina e outros componentes do sangue, como o plasma.
Para garantir que ele funcione em diferentes tons de pele e massas corporais, a equipe desenvolveu algoritmos de processamento que usam o pulso do paciente para distinguir entre as propriedades do sangue do paciente e as características físicas de seu dedo.
As próximas etapas da pesquisa incluem testes nacionais e internacionais mais amplos do HemaApp, coleta de mais dados para melhorar as taxas de precisão e uso de smartphones para tentar detectar propriedades anormais da hemoglobina que poderiam ajudar a rastrear a doença falciforme e outros distúrbios sangüíneos.
"Estamos apenas começando a arranhar a superfície aqui", diz Patel. "Há muito o que queremos abordar no uso de telefones para rastreio não invasivo de doenças."
Pesquisadores apresentarão um papel sobre a tecnologia em 15 de setembro na Conferência Conjunta Internacional de 2016 da Association for Computing Machinery sobre Computação Ubíqua e Pervasiva (UbiComp 2016) na Alemanha.
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A Washington Research Foundation financiou o trabalho.
Fonte: Universidade de Washington
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