سنجش هموگلوبین خون به کمک تلفن هوشمند و طیف سنجی

اندازه گیری سطح هموگولوبین خون چه اهمیتی دارد؟

همان طور که می‌دانید امروزه تکنولوژی در بخش‌های مختلف، زندگی ما را آسان‌تر کرده است. یکی از این بخش‌ها مسئله بهداشت و سلامت است. به تازگی محققان به روش جدیدی برای اندازه گیری سطح هموگولوبین (haemoglobin) خون دست پیدا کرده‌اند. تنها با عکس گرفتن از پلک داخلی بیمار به راحتی می‌توانید این کمیت را اندازه گیری کنید. در این روش با یک گوشی هوشمند و به کمک طیف سنجی می‌توان سطح هموگولوبین خون را سنجید. به کمک این روش یکی از رایج‌ترین آزمایش‌های بالینی؛ بدون خون‌گرفتن از مراجعه کننده انجام می‌شود. در این صورت بیمار دیگر نیاز به مراجعه حضوری در کلینیک ندارد و نظارت بر بیماران با شرایط حادتر، آسان‌تر می‌شود. در نتیجه به کمک این روش جدید مراقبت‌های پزشکی در کشورهای کم‌درآمد و متوسط (کشورهایی که محدودیت درسترسی به آزمایشگاه دارند) بهبود پیدا می‌کند.

یانگ کیم (Young Kim)، سرپرست تیم تحقیقاتی دانشگاه پوردو (Purdue) اظهار می‌کند که”این روش جدید، راه را برای سنجش سطح هموگلوبین خون برای تشخیص کم‌خونی، آسیب حاد کلیه، خونریزی و یا ارزیابی اختلالات خونی مانند کم خونی سلول‌های خونی هموار می‌کند”. در واقع تشخیص کم خونی (متناسب با هموگولوبین پایین)، یک مسئله مهم برای بهداشت عمومی به ویژه برای کشورهای در حال توسعه است. در حقیقت تشخیص کم خونی به تشخیص سرطان نیز کمک می‌کند. احتمالا بدانید که در بعضی موارد کم خونی می‌تواند ناشی از سرطان (و یا درمان‌های سرطان) باشد.

شیوع کووید-۱۹ در کنار مشکلاتی که داشت، باعث شد تا اطلاعات دانشمندان در مورد خدمات درمانی از راه دور افزایش پیدا کند.

نرم افزار طراحی شده برای اندزه گیری سطح هموگولوبین

کیم و همکارانش رویکرد جدیدی را برای اندزه گیری سطح هموگولوبین مطرح کرده‌اند. آن‌ها از نرم‌افزاری برای تبدیل دوربین گوشی هوشمند به یک تصویرگر hyperspectral استفاده کرده‌اند. به کمک این نرم افزار سطح هموگلوبین خون بدون نیاز به لوازم جانبی اندازه‌گیری می‌شود.
در حقیقت این نرم افزار شامل چندین ویژگی است. این نرم افزار برای تثبیت کیفیت تصویر گوشی هوشمند و همگام سازی نور فلاش آن برای به دست آوردن تصاویر بهتر طراحی شده است. دانشمندان همچنین طر‌ح‌هایی هایی به شکل پلک بر روی صفحه نمایش طراحی کرده‌اند. این دستور العمل‌ها فاصله ثابت بین دوربین گوشی هوشمند و پلک بیمار را حفظ می‌کنند.
برای بررسی این روش، آزمایشی به کمک داوطلبان بیمارستان آموزشی دانشگاه موی انجام شده است. در این آزمایش، خطای تلفن هوشمند بین ۵ تا ۱۰ درصد از خطای اندازه‌گیری شده در آزمایشگاه بوده است.

مکانیزم سنجش هموگولوبین

محققان در این روش از یک اسپکترومتر با رزولوشن بالا استفاده می‌کنند. آن‌ها از نرم‌افزاری برای تبدیل عکس‌های دوربین گوشی‌ با رزولوشن پایین به سیگنال‌های طیفی دیجیتال با رزولوشن بالا استفاده می‌کنند. محققان پلک داخلی را به عنوان محل عکسبرداری انتخاب می‌کنند. زیرا عروق کوچک به راحتی در آن جا قابل مشاهده هستند. هم چنین دسترسی به آن آسان است و قرمزی نسبتاً یکنواختی دارد. پلک داخلی تحت تأثیر رنگ پوست قرار نمی‌گیرد. بنابراین دیگر نیازی به کالیبراسیون احساس نمی‌شود.
برای اندازه‌گیری هموگلوبین خون با روش جدید، بیمار پلک خود را به سمت پایین می‌کشد. در این صورت رگ‌های خونی کوچک آن نمایان می‌شود. سپس یک فرد متخصص به کمک نرم افزار توسعه یافته توسط محققان، از پلک ها عکس می‌گیرد. در این روش از یک الگوریتم خاص برای تبدیل تصاویر دوربین به اطلاعات دقیق طیفی استفاده می‌شود. سپس این الگوریتم محاسبات دیگری را برای سنجش سطح هموگولوبین خون انجام می‌دهد.
در حال حاضر اطلاعات طیفی (با استفاده از یک الگوریتم) در یک رایانه جدا استخراج می‌شود. اما محققان امیدوارند به زودی این الگوریتم بتواند در برنامه‌های تلفن همراه وارد شود.
کیم می‌گوید: «کار ما نشان می‌دهد که تحقیقات مبتنی بر داده‌ می‌تواند راه‌های جدیدی را برای به حداقل رساندن پیچیدگی سخت‌افزار و نرم افزار‌های سلامت موبایل ارائه دهد. ترکیب حسگرهای داخلی موجود در گوشی‌های هوشمند امروزی با رویکردهای داده‌محور، می‌تواند سرعت نوآوری و ترجمه اطلاعات را در این زمینه افزایش دهد.»

منبع

۱-https://zaya.io/0kx97