Un nouvel outil de dépistage appelé HemaApp utilise une caméra de smartphone pour estimer les concentrations d'hémoglobine et dépister l'anémie.
Dans les pays en développement, l'anémie - une maladie du sang exacerbée par la malnutrition ou les maladies parasitaires - est un problème de santé extrêmement répandu qui n'est souvent pas diagnostiqué.
Dans les hôpitaux partout dans le monde, les enfants et les adultes atteints de leucémie et d'autres troubles ont besoin de prélèvements sanguins fréquents pour déterminer s'ils ont besoin de transfusions sanguines.
Dans les deux cas, les médecins s'intéressent à la mesure de l'hémoglobine, une protéine présente dans les globules rouges. Pour obtenir cette mesure de base, le sang doit être prélevé avec une aiguille ou une ligne intraveineuse, ou des centaines de milliers de dollars doivent être dépensés sur une machine spécialisée qui mesure l'hémoglobine de manière non invasive.
Une plate-forme omniprésente
Lors d'un premier essai chez des patients 31 et avec une seule modification du smartphone, HemaApp a effectué le même test que Masimo Pronto, l'appareil médical approuvé par la Food and Drug Administration qui mesure l'hémoglobine de manière non invasive en coupant un doigt.
«Dans les pays en développement, les agents de santé communautaires ont tellement de matériel spécialisé pour surveiller différentes conditions qu'ils ont littéralement des sacs pleins de dispositifs», explique Edward Wang, un des principaux doctorants en génie électrique de l'Université de Washington. "Nous essayons de faire fonctionner ces outils de dépistage sur une plate-forme omniprésente, un smartphone."
En faisant briller la lumière de l'appareil photo du téléphone dans le doigt du patient, HemaApp analyse la couleur de son sang pour estimer les concentrations d'hémoglobine. Les chercheurs ont testé l'application sous trois scénarios différents: en utilisant le flash de l'appareil photo du smartphone seul, en combinaison avec une ampoule à incandescence commune, et avec un accessoire d'éclairage LED à faible coût.
Les sources d'éclairage supplémentaires exploitent d'autres parties du spectre électromagnétique qui possèdent des propriétés d'absorption utiles, mais que l'on ne retrouve pas actuellement sur toutes les caméras de smartphones.
«Les nouveaux téléphones commencent à avoir des capacités LED infrarouges et multicolores plus avancées», déclare l'auteur principal Shwetak Patel, professeur d'informatique et d'ingénierie et de génie électrique. "Mais ce que nous avons constaté, c'est que même si votre téléphone n'a pas tout cela, vous pouvez placer votre doigt près d'une source de lumière externe comme une ampoule ordinaire et augmenter les taux de précision."
Test de l'application
Dans les essais initiaux, les mesures d'hémoglobine de HemaApp à l'aide d'une caméra de smartphone présentaient une corrélation en pourcentage 69 avec le test de numération formule sanguine complète (CBC), une corrélation 74 en pourcentage sous une ampoule à incandescence commune et une corrélation de pourcentage 82 en utilisant un petit cercle des lumières LED qui peuvent s'enclencher sur le téléphone.
À titre de comparaison, les mesures de Masimo Pronto présentaient une corrélation en pourcentage 81 avec le test sanguin.
L'application mobile n'est pas destinée à remplacer les tests sanguins, qui restent le moyen le plus précis de mesurer l'hémoglobine. Mais les résultats des premiers tests, de patients âgés de 6 à 77 ans, suggèrent HemaApp peut être un outil de dépistage initial efficace et abordable pour déterminer si d'autres tests sanguins sont justifiés. Lorsqu'il est utilisé pour dépister l'anémie, HemaApp a correctement identifié les cas de faible taux d'hémoglobine 79 pour cent du temps en utilisant uniquement l'appareil photo du téléphone, et 86 pour cent du temps lorsqu'il est aidé par certaines sources lumineuses.
Moins de tirages de sang
«L'anémie est l'un des problèmes les plus courants chez les adultes et les enfants du monde entier», explique le coauteur Doug Hawkins, spécialiste du cancer pédiatrique à UW Medicine, au Seattle Children's Hospital et à la Seattle Cancer Care Alliance. "La possibilité de passer rapidement un test basé sur un smartphone pourrait être une énorme amélioration dans la fourniture de soins dans des environnements à ressources limitées."
Le coauteur Terry Gernsheimer, hématologue et spécialiste de la médecine transfusionnelle, affirme que son personnel doit souvent prélever du sang sur des patients atteints de leucémie ou de chirurgie uniquement pour mesurer le taux d'hémoglobine et déterminer s'ils ont besoin de transfusions.
"Chaque fois que nous prélevons du sang, nous envahissons le patient d'une manière ou d'une autre. Si nous n'avons pas encore de ligne, nous leur enfonçons une aiguille dans le bras, ce qui implique une gêne et un risque d'infection, même si elle est faible », dit-elle. "Ce serait vraiment bien de ne pas avoir à effectuer une procédure chaque fois que nous voulons répondre à cette question."
HemaApp bombarde le doigt d'un patient avec différentes longueurs d'onde de lumière et d'énergie infrarouge et crée une série de vidéos. En analysant comment les couleurs sont absorbées et réfléchies à travers ces longueurs d'onde, il peut détecter des concentrations d'hémoglobine et d'autres composants sanguins comme le plasma.
Pour s'assurer qu'il fonctionne sur différents tons de peau et masses corporelles, l'équipe a développé des algorithmes de traitement qui utilisent le pouls du patient pour faire la distinction entre les propriétés du sang du patient et les caractéristiques physiques de son doigt.
Les prochaines étapes de recherche comprennent des tests nationaux et internationaux plus larges de HemaApp, la collecte de données supplémentaires pour améliorer les taux de précision et l'utilisation de smartphones pour détecter les anomalies de l'hémoglobine susceptibles de dépister la drépanocytose et d'autres troubles sanguins.
"Nous commençons juste à gratter la surface ici", dit Patel. "Il y a beaucoup de choses que nous voulons aborder en utilisant des téléphones pour le dépistage non invasif des maladies."
Les chercheurs présenteront un papier sur la technologie le 15 septembre à la Conférence internationale conjointe 2016 de l'Association for Computing Machinery sur l'informatique omniprésente et omniprésente (UbiComp 2016) en Allemagne.
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La Washington Research Foundation a financé le travail.
La source: Université de Washington
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