Diagnozowanie anemii będzie możliwe bez badania krwi. Nowe rozwiązanie może być szczególnie pomocne w biedniejszych krajach

Na podstawie zdjęć zrobionych smartfonem naukowcy z Wielkiej Brytanii i Ghany z powodzeniem zdiagnozowali przypadki głębokiej anemii u dzieci w wieku poniżej czterech lat. Ich odkrycie pozwoli opracować system wczesnego i szybkiego badania przesiewowego niedokrwistości. Obecnie do stwierdzenia anemii niezbędne jest wykonanie badania analitycznego z próbki krwi, na którego wynik trzeba czekać nawet kilka dni. Jeszcze trudniej taki wynik uzyskać w krajach, w których zabezpieczenie opieki zdrowotnej jest na niskim poziomie. Tymczasem nieleczona anemia może być groźna zwłaszcza w przypadku małych dzieci.

– Niegdyś anemia była diagnozowana w przychodniach na podstawie takich objawów jak bladość skóry. Ta fizyczna oznaka w postaci bladej skóry może być dobrym wskaźnikiem, czy dana osoba ma anemię. Chcieliśmy nieco rozwinąć ten wskaźnik i sprawić, aby był on bardziej obiektywny. Na potrzeby naszego systemu wykonywaliśmy zdjęcia trzech okolic: twardówki oka, wewnętrznej strony dolnej powieki i wnętrza dolnej wargi. Następnie możemy użyć komputera, aby przeanalizować określone fragmenty obrazu, i dla każdej analizowanej okolicy możemy uzyskać dane liczbowe wskazujące na stopień zaczerwienienia skóry. Po zbadaniu odcienia skóry z trzech różnych okolic i zestawieniu uzyskanych danych możemy określić prawdopodobieństwo występowania anemii u danej osoby – im większe prawdopodobieństwo, tym bledsze będą te okolice – mówi w wywiadzie dla agencji Newseria Innowacje Thomas Wemyss, doktorant na University College London – Kolegium Uniwersyteckim w Londynie.

W ramach badania prowadzonego wspólnie z Uniwersytetem w Ghanie naukowcy przeanalizowali zdjęcia wykonane u 43 dzieci w wieku poniżej czterech lat. Zdjęcia dotyczyły trzech obszarów ciała, w których występuje minimalna pigmentacja skóry na ciele: białka oka, dolnej wargi i dolnej powieki. Badacze odkryli, że na podstawie oceny wizualnej z dużą skutecznością udało się wykryć wszystkie przypadki osób z najsilniejszą niedokrwistością oraz wykryć łagodniejszą postać anemii na tyle szybko, że ma to znaczenie kliniczne.

– Wybraliśmy te obszary, ponieważ naszym celem jest, aby system działał w przypadku różnych typów skóry. U osoby z ciemną cerą na wynik analizy okolicy policzka duży wpływ miałaby fizjologia, a nie fakt występowania u niej anemii lub jej braku. Dlatego do analizy wybraliśmy te konkretne i nieco nietypowe okolice ciała – wyjaśnia naukowiec.

Odkrycie może się okazać szczególnie istotne dla poprawy diagnozowania niedokrwistości zwłaszcza tam, gdzie dostęp do opieki zdrowotnej i laboratoriów analitycznych jest utrudniony. Tradycyjna diagnoza anemii wymaga pobrania próbek krwi i przesłania ich do analityki. Nawet w miejscach dobrze zabezpieczonych systemem ochrony zdrowia proces wydłuża czas potrzebny do postawienia diagnozy.

– Na wyniki badania krwi można czekać nawet tydzień. Pracownicy służby zdrowia chcieliby wykrywać anemię dużo szybciej, aby móc działać, kiedy pacjent jest jeszcze w przychodni, zamiast wzywać go ponownie za tydzień. Przy wykorzystaniu smartfona wyniki są dostępne niemal natychmiast – analiza na telefonie zajmuje poniżej dwóch minut. Mamy nadzieję, że pozwoli to na przyspieszenie dostępu do opieki zdrowotnej – podkreśla Thomas Wemyss.

Szybkie diagnozowanie anemii i rozpoczęcie leczenia, na przykład suplementacji żelaza, są istotne z uwagi na to, jaki wpływ niedokrwistość może mieć na funkcjonowanie całego organizmu. Hemoglobina, której poziom jest przy anemii obniżony, jest odpowiedzialna za transport tlenu w organizmie. Nieskuteczne jego rozprowadzanie do tkanek i narządów skutkuje objawami takimi jak zmęczenie, ból stóp i pleców czy zwiększona podatność na niektóre schorzenia. Jeśli mamy do czynienia z anemią u dzieci, pojawia się duże ryzyko powstania zaburzeń rozwojowych, zwiększona podatność na choroby zakaźne i obniżona odporność. Problem jest szczególnie duży w krajach o niskich i średnich dochodach.

– Anemia jest dość kłopotliwym schorzeniem, szczególnie w krajach, w których dominuje dieta uboga w żelazo, na przykład w wielu miejscach w Afryce Subsaharyjskiej lub Indiach – w tym kraju częstość występowania anemii jest bardzo wysoka. Obecnie prowadzimy tam badanie poświęcone zastosowaniu naszego systemu u kobiet ciężarnych. Oprócz tego chcielibyśmy poddać badaniom inne grupy osób. Jeśli wyniki potwierdzą użyteczność systemu, będziemy chcieli go rozwinąć i znaleźć dla niego zastosowanie w praktyce – zapowiada naukowiec z University College London.

Diagnostyka oparta na obrazach uzyskiwanych przez obiektyw smartfona może się sprawdzić również w innych schorzeniach związanych ze zmianą zabarwienia skóry, na przykład żółtaczce. Rośnie też ogólne znaczenie urządzeń mobilnych w diagnozowaniu. Przykładem może być NLM Malaria Screener. To aplikacja diagnostyczna, która pomaga użytkownikom w diagnostyce malarii oraz w monitorowaniu pacjentów dotkniętych tą chorobą. Aplikacja analizuje czerwone krwinki w rozmazie, które zostają uchwycone przez kamerę smartfona po zamocowaniu do niego okularu mikroskopu. Analityka odbywa się poprzez algorytmy uczenia maszynowego.

– Smartfony są naprawdę powszechne na świecie, również w krajach, w których wprowadzono je później, obecnie dostęp do nich ma ok. 60 proc. ludności. Teoretycznie z naszego systemu można by korzystać w domu, ponieważ do jego obsługi nie jest wymagane wykształcenie medyczne i nie ma konieczności pobierania krwi ani wykonywania żadnych innych czynności, które mogłyby wywołać infekcję. W ten sposób ludzie mogliby diagnozować u siebie anemię w domu i albo podjąć działanie, aby zmienić ten stan odpowiednią dietą, albo umówić wizytę u lekarza, mając pewność, że jej potrzebują – wyjaśnia Thomas Wemyss.