22 июн 2023 633

Забудьте про градусник, если у вас есть смартфон

Лихорадка — самый распространенный симптом большого количества вирусных инфекций. Для быстрой диагностики и предотвращения распространения вирусов важно проверить температуру. Однако точные домашние термометры не так уж и распространены, несмотря на развитие телемедицины.

Есть несколько основных причин такого положения дел. Устройства могут стоить недешево, и многим людям они могут потребоваться всего несколько раз в год. В периоды внезапного спроса — например, в первые дни пандемии COVID-19 — термометры могут просто отсутствовать из-за сверхвысокого спроса. В итоге многие люди, особенно те, кто живет в недостаточно обеспеченных районах, могут оказаться без необходимого медицинского устройства, когда оно им наиболее необходимо.

Чтобы решить эту проблему, команда под руководством исследователей из Вашингтонского университета создала приложение под названием FeverPhone, которое превращает смартфоны в термометры без добавления нового оборудования. Вместо этого оно использует сенсорный экран телефона и перенастраивает существующие датчики температуры батареи для сбора данных, которые модель машинного обучения использует для оценки температуры тела человека.

Как производится измерение, и насколько оно точно?

Когда исследователи протестировали FeverPhone на 37 пациентах в отделении скорой помощи, приложение оценивало температуру тела с точностью, сравнимой с некоторыми потребительскими термометрами. Команда опубликовала свои результаты 28 марта в Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies.

Во время бакалавриата я занимался исследованиями в лаборатории. Тогда одной из наших целей было показать, что можно использовать датчик температуры в смартфоне для измерения температуры воздуха. Когда я пришел в UW, мой научный руководитель и я задались вопросом о том, как мы можем применить аналогичную технику в медицине.

Мы решили использовать имеющийся у нас опыт для создания доступного способа определения состояния лихорадки. Основная проблема с температурой заключается не в том, что это сложный сигнал для измерения; просто у людей иногда нет термометра под рукой

—Джозеф Бреда, главный автор исследования, аспирант Пола Г. Аллена Школы компьютерных наук и инженерии Вашингтонского университета.

Приложение является первым, которое использует существующие датчики и экраны телефонов для оценки того, есть ли у людей лихорадка. Ему нужно больше тренировочных данных, чтобы быть широко использованным, сказал Бреда, но для врачей потенциал такой технологии волнующий.

Люди постоянно приходят в отделение скорой помощи, говоря: «Я думаю, у меня была лихорадка». И это сильно отличается от того, чтобы сказать: «У меня была лихорадка»

— доктор Мастафа Спрингстон, соавтор исследования и клинический инструктор кафедры неотложной медицины медицинской школы UW.

Для измерения температуры человека экран смартфона прикладывается к лбу пациента. Приложение использует датчики температуры батареи, которые обычно предназначены для предотвращения перегрева телефона. Когда экран прикладывается к лбу, он нагревается от тепла человека. Датчики батареи регистрируют этот нагрев и передают данные в приложение. Затем модель машинного обучения анализирует эти данные и оценивает температуру тела человека.

Приложение также использует сенсорный экран для измерения расстояния между лбом и экраном. Это помогает модели учитывать различные факторы, такие как окружающая температура или тип кожи человека. Кроме того, приложение может подстраиваться под разные модели телефонов, которые имеют разные датчики и экраны.

Мы хотели создать что-то, что будет работать на всех смартфонах. Нам не подходила концепция чего-то эксклюзивного для одного типа телефона или одной операционной системы

—Джозеф Бреда.

Приложение FeverPhone уже было протестировано на 37 пациентах в отделении скорой помощи UW Medical Center — Montlake. Исследователи сравнивали оценки приложения с оценками двух потребительских термометров: одного контактного и одного бесконтактного. Они обнаружили, что приложение имеет точность, сравнимую с контактным термометром, и немного хуже бесконтактного.

Это действительно ценное исследование. Оно показывает, что мы можем использовать то, что у нас уже есть — наши смартфоны — для измерения важных медицинских показателей

— Мастафа Спрингстон.

Разработчики собираются расширить свое исследование и проверить приложение на большем количестве людей в разных условиях. Они также хотят добавить другие функции в приложение, такие как возможность отслеживать лихорадку во времени или добавлять другие симптомы.

Приложение FeverPhone пока не доступно для скачивания, но исследователи надеются выпустить его в ближайшее время. Они также собираются сотрудничать с другими разработчиками медицинских приложений, чтобы интегрировать свою технологию в их продукты.