Lungefunksjon målt i bare en telefonsamtale med nytt helsensoringsverktøy


Lungefunksjon målt i bare en telefonsamtale med nytt helsensoringsverktøy

Millioner av mennesker over hele verden lider av kroniske lungeforhold som krever regelmessig, nøye overvåking. Alvorlighetsgraden av disse sykdommene måles vanligvis ved hjelp av spirometre - enheter som måler pasientens lungefunksjon.

Ifølge forskere lar SpiroCall pasientene måle lungefunksjonen på en hvilken som helst telefon.

Bildekreditt: University of Washington

Tradisjonelt ble dette bare gjennomført i kliniske omgivelser, men hjemmespirometri er i ferd med å akseptere i det medisinske samfunnet på grunn av sin evne til å oppdage lungeforverringer og forbedre utfallet av kroniske lungesykdommer. Men kostnad og brukervennlighet er ofte betydelige barrierer for den omfattende vedtakelsen.

Nå er et nytt helseoppfølgingsverktøy utviklet av et team av informatikk- og ingeniørfaglige forskere - fra University of Washington (UW) - som nøyaktig måler lungefunksjonen over en enkel telefonsamtale.

De fleste mennesker i utviklingsland som har astma, cystisk fibrose eller andre kroniske lungesykdommer, har ingen måte å måle hvor godt deres lungene fungerer utenom et klinisk eller legebesøk.

Den nye tjenesten, kalt SpiroCall, lar pasienter å utføre spirometri på en hvilken som helst telefon. Pasientene tar dypt pust i og puster ut så hardt og fort som de kan til de ikke kan puste ut mer.

Telefonens mikrofon føler lyd og trykk fra den utåndingen og sender dataene til en sentral server, som bruker maskinlæringsalgoritmer for å konvertere dataene til standardmålinger av lungefunksjon. Serveren beregner lungefunksjonsmålingene og sender pasientene et svar.

"Vi ønsket å kunne måle lungefunksjonen på alle typer telefoner du kan støte på i verden - smarttelefoner, dumme telefoner, fasttelefoner, betalte telefoner," sier Shwetak Patel, Washington forskningsstiftelse, professor i datavitenskap og ingeniørvitenskap og elektroteknikk På UW.

"Med SpiroCall kan du ringe et 1-800 nummer, blåse inn i telefonen og bruke telefonnettverket til å teste lungefunksjonen."

Møt behovet for hjemme-lunge overvåkingsapparater

SpiroCall-løsningen bygger på tidligere arbeid av teamet som involverte å utvikle en smartphone app kalt SpiroSmart.

Introdusert i 2012 registrerer den opprinnelige applikasjonen brukerens utånding og sender lyddataene generert til en sentral server. Serveren beregner deretter ekspirasjonsflowhastigheten ved hjelp av en fysiologisk modell av vokalområdet og en modell for reverberation av lyd rundt brukerens hode.

Utviklingen av SpiroSmart-teknologien var et viktig skritt i å gjøre spirometri mer tilgjengelig, og siden introduksjonen har den vært involvert i en rekke kliniske studier og er for tiden implementert på flere steder rundt om i verden, inkludert Seattle og Tacoma i USA, Khulna I Bangladesh og Pune i India.

Folk må klare kroniske lungesykdommer for hele livet. Så det er et reelt behov for å få en enhet som gjør det mulig for pasienter å nøye overvåke tilstanden hjemme uten å måtte stadig besøke en medisinsk klinikk, som på enkelte steder krever timer eller dager med reise."

Mayank Goel, UW doktorand og lederutvikler

I løpet av de siste 4 årene har teamet samlet inn data fra over 4.000 pasienter, hvor klinikere har målt lungefunksjon ved hjelp av både SpiroSmart og et kommersielt spirometer.

De sammenlignende dataene har forbedret ytelsen til maskinlæringsalgoritmer og lagt grunnlaget for lagets nåværende FDA-klaring.

Nytt verktøy oppfyller det medisinske samfunnets nøyaktighetsstandarder

I et nylig dokument oppdaget teamet resultatet av den nye løsningen som kom innenfor 6,2 prosent av resultatene fra kliniske spirometre som brukes på sykehus og legekontorer, noe som betyr at den tilfredsstiller det medisinske samfunnets standarder for nøyaktighet.

Bruke en smarttelefonapp presenterte en rekke utfordringer når det gjaldt distribusjon av løsningen i mange utviklingsområder i verden som virkelig kunne ha nytte av denne typen teknologi.

Manglende tilgang til smarttelefonteknologi ved siden av behovet for å kalibrere programvarealgoritmer til å arbeide med forskjellige håndsett og enheter betydde at utbredt adopsjon og distribusjon var problematisk.

Den nye løsningen løser mange av disse problemene. Ved å bruke hvilken som helst telefon, fra en felles fasttelefon til en 10 år gammel mobiltelefon, kan teknologien nå være til nytte for alle som har tilgang til hvilken som helst telefontjeneste.

Ved utviklingen av innkallingsløsningen trengte laget å overvinne problemer med lydkvalitet. Men ved å kombinere flere regresjonsalgoritmer kunne de gi pålitelige lungefunksjonsestimater til tross for den forringede lydkvaliteten.

"Vi måtte redegjøre for at lydkvaliteten du får over en telefonlinje er verre," sa medforfatter Elliot Saba, en UW-ingeniør doktorgradsstudent. "Du kan forestille deg hvordan du hører på noen som spiller en sang over en telefon Linjen ville høres i forhold til å høre på den på musikkappen din - det er en lignende forskjell med en spirometri-test."

Forskerne håper at prosjektets suksess, så langt, vil gjøre det mulig for dem å forbedre tilgangen til hjemmebasert spirometri og lungefunksjon overvåkning, og i sin tur forbedre veiomsorgen til pasienter over hele verden.

"Vårt forskningsområde handler ikke bare om å føle, men menneskelig sentrering," sa Goel. "Fordi dette prosjektet har eksistert i 4 år har vi vært i stand til å snakke med mange pasienter om hvordan de kan Bruk teknologien, og at tilbakemelding har virkelig hjulpet oss med å gjøre smarte forbedringer."

Fremtidige skritt for forskergruppen inkluderer å se på ytterligere datainnsamling og finne ut hvordan man best kan kommunisere testresultater på en måte som vil gi mening til pasientene.

Lazer Team (Video Medisinsk Og Faglig 2019).

§ Problemer På Medisin: Sykdom