Doctors tell many expectant mothers in their eighth month to keep an eye on their blood pressure – hypertension can be a sign of preeclampsia, a pregnancy complication. Oprócz schlepping do coraz bardziej regularnych wizyt lekarskich, wiele niespokojnych kobiet dość szybko dowiedzieć się, która apteka w ich pobliżu ma najmniej gruby mankiet ciśnienia krwi maszyny do swobodnego odczytu.
Ale jeśli grupa badaczy ma swój sposób, te kobiety – i każdy inny, kto musi monitorować swoje ciśnienie krwi regularnie – będzie w stanie uzyskać odczyt z tylko ich smartphone. To dlatego, że naukowcy z GE Global Research, Michigan State University i University of Rochester Medical Center, przy wsparciu finansowym National Institutes of Health (NIH), pracują nad algorytmami, które mogą analizować obraz z kamery telefonu, wykrywać pulsowanie krwi tuż pod skórą i oferować odczyt ciśnienia krwi. „To nowe podejście 'bez mankietu’ polega na nagraniu krótkiego filmu wideo twarzy i rąk trwającego od 5 do 10 sekund, podczas którego obserwujemy i analizujemy to, co dzieje się pod skórą, aby oszacować tętno i ciśnienie krwi” – mówi Lalit K. Mestha, główny inżynier w GE Global Research.
Oto jak to działa: Naturalne światło w pomieszczeniu przenika tuż pod powierzchnię skóry. Ludzie nie są w stanie tego zobaczyć, ale kamery wideo, takie jak te w większości telefonów komórkowych lub tabletów, mogą. Algorytm potrzebuje zaledwie kilku sekund nagrania zbliżenia twarzy lub dłoni, aby wydobyć informacje o pulsowaniu w oparciu o słabe zmiany koloru skóry spowodowane zmianami objętości krwi przepływającej pod skórą. „Zmienność koloru jest zazwyczaj zbyt subtelna do wykrycia gołym okiem, ale nie dla algorytmu,” mówi Mestha.

Powyżej: Slajd z prezentacji Mesthy. „To nowe podejście 'bez mankietu’ polega na przechwytywaniu krótkiego filmu wideo twarzy i rąk trwającego od 5 do 10 sekund, podczas którego obserwujemy i analizujemy to, co dzieje się pod skórą, aby oszacować tętno i ciśnienie krwi” – mówi. Image credit: Lalit Mestha. Górne zdjęcie: Zespół naukowców pracuje nad algorytmami, które mogą analizować wideo z kamery telefonu, wykrywać pulsowanie krwi tuż pod skórą i oferować odczyt ciśnienia krwi. Image credit: .

Tradycyjnie, ciśnienie krwi jest mierzone za pomocą mankietu, którego prekursor został wynaleziony w połowie XIX wieku przez niemieckiego fizjologa Karla von Vierordta. Urządzenia do pomiaru ciśnienia krwi, które można znaleźć w większości gabinetów lekarskich, zapewniają bardzo dokładny pomiar, ale fizyczna masa urządzenia jest nieco przestarzała w obecnej erze cyfrowej. Nowy algorytm może przynieść korzyści pacjentom poprzez redukcję kosztów, umożliwiając jednocześnie ciągłe monitorowanie. Ciśnieniomierze domowe kosztują zazwyczaj od 40 do 75 dolarów, podczas gdy średnia cena aplikacji jest znacznie niższa.

Pacjenci, którzy nie mają ciśnieniomierza w domu, muszą podróżować, aby uzyskać odczyt lub zaplanować wizytę pielęgniarki. W takich sytuacjach, syndrom „białego fartucha” może powodować wzrost ciśnienia krwi. W każdym razie, jest to niedogodność, która utrudnia regularne kontrolowanie ciśnienia krwi. Mankiety do pomiaru ciśnienia krwi są również trudne w użyciu u malutkich dzieci, które się wiercą i do których mankiety nie zawsze pasują.
„Wyobraźmy sobie możliwość ciągłego monitorowania parametrów życiowych całych oddziałów noworodkowych w szpitalu lub monitorowania w domu osób starszych i niepełnosprawnych” – mówi Gayu Seenumani, starszy inżynier w GE Global Research, który pracuje nad tą technologią. „Dla pacjentów z wysokim ciśnieniem krwi, którzy muszą przyjmować leki rozrzedzające krew w związku z chorobą serca, możliwość regularnego i łatwiejszego pomiaru ciśnienia krwi byłaby znacznie wygodniejsza i mogłaby uratować życie.”
Seenumani dodaje, że aplikacja byłaby również doskonałym sposobem dla pilotów, kierowców dalekobieżnych, a nawet astronautów, aby obserwować ich ciśnienie krwi podczas pracy. Aplikacja byłaby prostym sposobem na uzyskanie odczytu bez konieczności zdejmowania jakichkolwiek ubrań.
W zeszłym roku American College of Cardiology i American Heart Association zaktualizowały swoje wytyczne dotyczące nadciśnienia. Wysoki poziom ciśnienia krwi – związany z ryzykiem udaru lub ataku serca – jest teraz uważany za 130/80 milimetrów rtęci lub wyższy (kiedyś było to 140/90). Lekarze powszechnie zamawiają 24-godzinne monitorowanie ciśnienia krwi w domu w sytuacjach, gdy ciśnienie krwi w gabinecie jest niepokojące, ale ciśnienie krwi w domu mierzone przez pacjenta nie, w celu uzyskania prawdziwej średniej wartości dziennej.
Aplikacja jest jednym z przykładów wysiłków firmy GE w celu przekształcenia medycyny poprzez uczynienie jej bezprzewodową i opartą na chmurze. „Świat staje się bezprzewodowy i ubieralny” – powiedział w rozmowie z GE Reports Erno Muuranto, inżynier z GE Health Innovation Village w Helsinkach, Finlandia. „Moglibyśmy prowadzić szpitale jak inteligentne fabryki. Bezprzewodowe czujniki i analityka danych pomogą prawidłowo zdiagnozować pacjentów w karetce. Pozwoli nam to szybciej zastosować prawidłowe leczenie, co może doprowadzić do szybszego wypisu. Pozwoli nam to również na zdalne monitorowanie ludzi z domu. Wszystko to przyczyni się do poprawy opieki i kosztów.”
Mestha i Seenumani testują obecnie swoją technologię pomiaru ciśnienia krwi bez mankietu za pomocą filmów wideo na ochotnikach z University of Rochester Medical Center. „Urządzenia mobilne zrewolucjonizowały szybkość i łatwość, z jaką możemy planować nasze codzienne życie” – mówi Mestha. „Dlaczego nie możemy zrobić tego samego, jeśli chodzi o nasze zdrowie? Jest to pytanie, nad którym szybko pracujemy, aby stało się możliwe”.