Новое приложение для смартфона позволит проверять уровень кислорода в крови

Респираторные заболевания, такие как COVID-19, препятствуют способности организма к нормальному насыщению кислородом лёгких, поэтому его уровень в крови пациентов необходимо проверять регулярно.

Обычно насыщение крови кислородом контролируется с помощью устройства, известного как пульсоксиметр, который прикрепляется либо к пальцу, либо к мочке уха. Эти инструменты применяются и контролируются обученными техническими специалистами в клиниках.

В поисках более простой и менее дорогой альтернативы учёные из Вашингтонского университета и Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали экспериментальное приложение. Испытания начались с шести добровольцев в возрасте от 20 до 34 лет — трёх мужчин и трёх женщин.

Чтобы обучить алгоритм, используемый приложением, четверо из этих людей носили стандартный оксиметр на одном пальце и поместили другой палец на ту же руку над объективом камеры смартфона и вспышкой. В течение 15-минутного периода они дышали смесью кислорода и азота, чтобы медленно снижать уровень кислорода в крови.

Когда они это сделали, телефон записал видео со вспышкой крови, пульсирующей в их пальце. Приложение непрерывно анализировало, сколько света было поглощено кровью, в зелёном, красном и синем цветовых каналах. Количество света, которое было поглощено, варьировалось в зависимости от количества кислорода в их крови.

Когда показания кислорода в крови, полученные оксиметром, сравнивались с измерениями интенсивности света с телефона, можно было установить, какие они соответствуют измерениям света. Таким образом, приложение смогло узнать, сколько кислорода присутствует в крови в любой момент времени, основываясь на том, сколько света поглощается кровью.

Когда приложение было впоследствии протестировано на всех шести добровольцах, было обнаружено, что оно способно измерять уровень кислорода в крови до 70%, что является самым низким значением, которое требуется для измерения коммерческих оксиметров. Напротив, здоровый человек должен иметь уровень кислорода в крови не менее 95% и, как правило, нуждается в медицинской помощи, если он падает ниже 90%.

В своём нынешнем виде приложение способно точно определять низкие уровни в 80% случаев. Считается, что это число должно значительно улучшиться по мере дальнейшего развития технологии, что будет включать в себя обучение приложения гораздо более обширному набору данных.