血中酸素モニタリングの未来は携帯電話のカメラにかかっています

スマートフォンは、すでにいくつかの優れた健康中心のトリックを実行できます。歩数のカウントや睡眠の追跡から、脈拍や呼吸数の測定まで、ポケットに入っている電話は非常に強力な健康監視マシンです。現在、 ワシントン大学の科学者チームは、血中酸素レベルの測定をそのトリックの袋に追加しようとしています.

NJP Digital Medicineに掲載された論文で、チームは「スマートフォン カメラ ベースの SpO2 センシング システムでの最初の臨床開発検証」と呼んでいるものについて詳しく説明しています。簡単に言えば、チームはアルゴリズムを開発し、市販のパルスオキシメータに対して食品医薬品局 (FDA) によって承認されたのと同じベースライン レベルまで、スマートフォンが血中酸素飽和度レベルを測定できることを証明しました。

パルスオキシメトリーと電話
ワシントン大学

参考までに、当局は、パルスオキシメータが 70% という低い SpO2 レベルを測定できる必要があることを推奨しています。 6人のボランティアが参加した研究の一環として、チームは、スマートフォンのカメラと隣接するフラッシュに指を置くだけで、最低70%の血中酸素レベルを80%近くの精度で測定できることを証明しました.

最新のブレークスルーは、2 つの重要な課題を超えています。まず、このメソッドはユーザーに息を止めるように求めません。第二に、以前のスマートフォンベースの SpO2 測定方法は 85% の下限しか測定できませんでしたが、科学者によって開発された新しいアルゴリズム方法は、医療グレードのパルス酸素濃度計と同じベースライン レベルに触れることができます。

電話によるSpO2測定に関する研究
ワシントン大学

ここで採用されている技術は、 Apple Watch Series 8Samsung Galaxy Watch 5などのスマートウォッチの SpO2 センサーとあまり変わらない.フラッシュが血管を通過する血液の経路を照らすと、光の吸収率が変化し、これらの変化がカスタム アルゴリズムによって処理され、血中酸素飽和レベルが測定されます。

電話中心のヘルスモニタリングの未来

「私たちのデータは、スマートフォンが臨界しきい値の範囲で適切に機能することを示しています」と、共同主執筆者のジェイソン・ホフマンは述べています。血中酸素飽和度の測定にスマートフォンを使用する最大の利点の 1 つは、スマートフォンにアクセスできることです。さらに、この方法は、派手なマルチカメラのセットアップやカスタム ハードウェアにも依存しません。必要なのは、カメラ センサーと背面の LED フラッシュだけです。

携帯電話のカメラとフラッシュを使用して、血中酸素レベルを測定します。
デニス・ワイズ / ワシントン大学

また、SpO2 データをスマートフォンから医療専門家に送信する方が、スマートウォッチで測定し、コンパニオン アプリを介して電話とペアリングし、データを同期して送信するよりもはるかに簡単です。私たちが COVID-19 によって荒廃した世界に住んでいるため、SpO2 レベルを監視することは非常に重要です。

チームは、他の関係者がデータセットを拡張できるように、データセット全体をオープンソース化しました。この研究には、6 人の被験者から収集されたデータが含まれており、そのうち 5 人は白人の祖先であり、1 人だけがアフリカ系でした。

基礎となるシステムを微調整し、スマートフォンベースの SpO2 測定をより正確かつ公平にするためには、より多くの多様性とより広いボランティア ネットワークが必要です。 Apple Watch のようなスマートウォッチは、白人以外の被写体やタトゥーや肥満体型の人に対しては、 エラーの脆弱性をすでに示しています。