دراسة: يمكن أن تحل كاميرات الهواتف الذكية محل أجهزة قياس التأكسج لقياس الأكسجين في الدم في المنزل.
على مدار العقد الماضي أو نحو ذلك، تحولت الهواتف الذكية ببطء إلى أدوات طبية كاملة. تُستخدم الأجهزة المحمولة الآن لقراءة نتائج الاختبارات التشخيصية، ومسح الصور التي التقطتها كاميراتها المدمجة لاكتشاف علامات المرض وحتى لأخذ مكان مقاييس التأكسج النبضية في قياس مستويات الأكسجين في الدم.
لا يزال آخرها قيد التطوير، ولكن ثبت أنه ممكن في دراسة نُشرت في NPJ Digital Medicine هذا الأسبوع من قبل مجموعة من الباحثين من جامعة واشنطن وجامعة كاليفورنيا سان دييغو.
لقد طوروا خوارزمية ذكاء اصطناعي تهدف إلى فك شفرة قراءات الأكسجين في الدم باستخدام مقاطع فيديو عن قرب لإصبع المستخدم تم التقاطها بواسطة كاميرا هاتف ذكي، مما يسمح لهم بإجراء الفحوصات الخاصة بهم في المنزل باستخدام التكنولوجيا الموجودة بالفعل في جيوبهم.
قال ماثيو طومسون، دكتوراه في الطب، وهو مؤلف مشارك في الدراسة وأستاذ طب الأسرة في كلية الطب بجامعة واشنطن: «بهذه الطريقة، يمكن أن يكون لديك قياسات متعددة بجهازك الخاص دون تكلفة أو تكلفة منخفضة». “في عالم مثالي، يمكن نقل هذه المعلومات بسلاسة إلى عيادة الطبيب. سيكون هذا مفيدًا حقًا لمواعيد التطبيب عن بعد أو لتمكين طاقم التمريض من تحديد ما إذا كان المرضى بحاجة إلى الذهاب إلى قسم الطوارئ أو ما إذا كان بإمكانهم الاستمرار في الراحة في المنزل وتحديد موعد مع مقدم الرعاية الأولية لاحقًا. ”
في الدراسة، طُلب من ستة مشاركين وضع إصبع على كاميرا الهاتف الذكي مع فلاش. ثم قام الباحثون “بالتعلم العميق للذكاء الاصطناعي من خلال مقاطع الفيديو الناتجة، والنظر على وجه التحديد في كيفية امتصاص ضوء الفلاش بدم كل شخص.
قال كبير الباحثين إدوارد وانغ، الأستاذ المساعد في قسم الهندسة الكهربائية وهندسة الكمبيوتر بجامعة كاليفورنيا: «في كل مرة ينبض فيها قلبك، يتدفق الدم الجديد عبر الجزء المضاء بالفلاش». “تسجل الكاميرا مقدار امتصاص الدم للضوء من الفلاش في كل قناة من قنوات الألوان الثلاث التي تقيسها: الأحمر والأخضر والأزرق. ثم يمكننا تغذية قياسات الشدة هذه في نموذج التعلم العميق لدينا. ”
قاموا أيضًا باختبار الخوارزمية من خلال جعل كل مشارك يستنشق مزيجًا من الأكسجين والنيتروجين لتقليل مستويات الأكسجين ببطء. طوال العملية، للمساعدة في التحقق من صحة النتائج، ارتدى المشاركون في نفس الوقت مقاييس التأكسج النبضية على أصابع منفصلة من نفس اليدين تخضع لاختبار الهاتف الذكي.
في المجموع، جمع الباحثون عشرات الآلاف من نقاط البيانات من المشاركين – امتدت على مستويات الأكسجين من 100٪ إلى 61٪ – والتي تم استخدامها بدورها لصقل الخوارزمية. وفقًا لنتائج الدراسة، كان الذكاء الاصطناعي قادرًا في النهاية على اكتشاف حالات انخفاض الأكسجين في الدم – مما يعني قراءة SpO2 أقل من 90٪ – بحساسية 81٪ وخصوصية 79٪.
على الرغم من أن الطريقة القائمة على الهاتف الذكي تساعد في التغلب على بعض العقبات أمام قياس التأكسج النبضي المستمر على مستوى المستشفى، إلا أن الباحثين لم يتمكنوا بعد من التغلب على مشكلة رئيسية أخرى تواجه حاليًا مقاييس التأكسج: التحيز العنصري.
في السنوات الأخيرة، أظهرت العديد من الدراسات أن مقاييس التأكسج القياسية قد تعطي باستمرار نتائج غير دقيقة للأشخاص ذوي ألوان البشرة الداكنة، نظرًا لأن طرقهم في قياس كيفية امتصاص الدم للضوء قد تم تطويرها واختبارها بشكل أساسي على الأشخاص ذوي البشرة الأقل صبغًا. قد تكون الأجهزة أيضًا أقل فعالية عند استخدامها من قبل الأشخاص ذوي البشرة السميكة، مما يشير أيضًا إلى الحاجة إلى اختبارات أكثر صرامة على مجموعة متنوعة من ألوان وأنواع البشرة.
