Программное обеспечение для измерения насыщенности для Android

Обновлено: 24.11.2024

— Есть приложения, делающие необоснованные заявления и подвергающие пациентов ненужному риску

Автор Сатиш Мисра, доктор медицинских наук, 18 июня 2015 г.

В течение последних нескольких лет мы упорно трудились, чтобы помочь нашим коллегам открыть для себя приложения и устройства, которые могут улучшить качество предоставляемых ими услуг. И есть много отличных инструментов.

Но в этой в значительной степени нерегулируемой сфере также есть приложения, которые выдвигают необоснованные заявления и подвергают пациентов ненужному риску. Более 5 лет назад мы сообщали о приложениях, которые утверждали, что лечат прыщи с помощью света телефона. Почти год спустя FCC приняла меры против этих разработчиков. В 2011 году мы выделили приложения, которые якобы диагностируют рак кожи; эти приложения ранее в этом году подпадали под действие Федеральной комиссии по связи США (FCC). А совсем недавно мы сообщали о приложении, которое измеряет артериальное давление с помощью всего лишь телефона, и это утверждение оказалось совершенно необоснованным.

Недавно мы столкнулись с еще одним приложением, о котором следует знать врачам, — пульсоксиметром. Это приложение от DigiDoc утверждает, что измеряет уровень кислорода, используя только свет и камеру вашего смартфона. Судя по описанию в iTunes,

"ЕДИНСТВЕННОЕ приложение для измерения частоты сердечных сокращений и насыщения крови кислородом — вам НЕ НУЖНО внешнее устройство. Интегрировано с Apple HealthKit. НЕ ДЛЯ КЛИНИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ. Пульсоксиметр использует камеру вашего iPhone для определения пульса. и уровень кислорода на кончике вашего пальца. Отслеживайте и записывайте сердцебиение и уровень кислорода в крови. Мгновенные результаты, простота в использовании, простые диаграммы для сохранения вашего прогресса. Если вы тренируетесь, выполняете простые упражнения или просто контролируете уровень стресса, загрузите приложение сегодня и используйте вспышку камеры, чтобы следить за своим здоровьем!"

Далее пользователям сообщается, что они могут "Проверять свое здоровье в любом месте и в любое время! Ваше здоровье в ваших руках!"

Пульсоксиметры обычно используют источник инфракрасного излучения с одной стороны и датчик с другой для определения насыщения кислородом; смартфон просто использует белый свет (то есть в видимом спектре). Согласно DigiDoc, приложение использует «отражающую пульсоксиметрию», которая позволяет источнику света и датчику (в данном случае камере) располагаться рядом друг с другом.

Согласно официальному документу, приложение измеряет насыщение кислородом «в пределах 90–100 % (версия 2.0.4) с точностью 0–4 RSM по сравнению с пульсоксиметром медицинского класса». Однако общедоступных или опубликованных данных, подтверждающих даже это утверждение, нет.

В приложении есть обычный отказ от ответственности: "Это приложение предназначено только для развлекательных целей. Результат измерения можно использовать только для справки. Если у вас есть какие-либо проблемы со здоровьем, обратитесь к врачу".

В официальном документе ранее говорилось, что приложение "предназначено как полезный инструмент для выборочных проверок в развлекательных условиях". Это важно, потому что помогает приложению избежать надзора со стороны FDA. Согласно документам FDA, оксиметры, предназначенные для использования в рекреационных целях или для общего оздоровления, подпадают под «усмотрение правоохранительных органов».

Тем не менее, быстрый просмотр отзывов говорит нам о том, что люди используют приложение не так (первый отзыв выделен на веб-сайте DigiDoc):

Я связался с разработчиком приложения и получил ответ от доктора Дамуна Нассехи, врача из Нидерландов и соучредителя DigiDoc. Он сразу же указал, что приложение не предназначено для клинического использования, добавив, что он не использует его на практике. По словам доктора Нассехи, «при хороших условиях измерения приложение фактически сравнимо с более дешевыми пульсоксиметрами». DigiDoc, по-видимому, не подал заявку на разрешение 510 (k) «из-за проблем в виде ложных срабатываний», что, как я полагаю, означает общие проблемы с точностью при работе с ненормальными значениями.

К его чести, д-р Нассехи прямо заявил о проблемах с точностью и добавил заявление о диапазоне точности в описание магазина приложений после того, как мы подняли эту проблему.

Тем не менее, у меня есть большие опасения по поводу этого приложения. Во-первых, настораживает тот факт, что люди тратят деньги на приложение, которое неточно при работе с ненормальными значениями. Во-вторых, хотя приложение утверждает, что оно предназначено только для «развлечения» или «общего оздоровления», комментарии пользователей говорят нам, что оно используется не так. И я не могу их винить — описание в магазине приложений вызывает смешанные чувства. В некоторых областях приложение «не предназначено для клинического использования», но в других оно представляет собой феноменальный инструмент для «контроля вашего здоровья».

Доктор. Нассехи говорит мне, что они добавляют функции для решения проблемы ненадлежащего использования приложения, например, при обмене сообщениями в приложении. Он также говорит, что решение сделать это приложение платным было принято (1) для финансирования дальнейшей разработки и (2) для того, чтобы побудить пользователей читать описания/отказ от ответственности.

На мой взгляд, у медицинских приложений другие требования. Существуют реальные и косвенные риски, связанные с неточными и плохо работающими медицинскими приложениями.Я бы беспокоился о том, что пациент с сердечной недостаточностью или хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) может быть ложно уверен в «ложноположительном результате» — это заболевания, при которых отсутствие ранних признаков декомпенсации может значительно усугубить ситуацию.

Я полностью поддерживаю опробование новых идей и, когда риски невелики, привлечение к этой работе более широкого сообщества. С приложением Pulse Oximetry, если бы целью было сделать это, я бы ожидал, что это будет бесплатное приложение с добровольным взносом. Я бы также согласился с заявлением в магазине приложений о том, что это приложение не является точным и не одобрено Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA), но что его покупка поддержит дальнейшую разработку.

Пульсоксиметр прямо заявляет о своей точности и полезности и требует за это взимания платы. И наши пациенты используют его в медицинских целях.

Я призываю DigiDoc либо снять приложение с продажи, пока компания не подтвердит свои претензии, либо, по крайней мере, внести существенные изменения в описание в магазине приложений. Тем временем клиницисты должны знать, что пульсоксиметр действительно популярен и что им следует рекомендовать своим пациентам не использовать его.

Насыщение кислородом, часто сокращенное до SpO2, – это показатель концентрации кислорода в крови. На многих телефонах Samsung SpO2 можно измерить с помощью ряда датчиков на задней панели телефона с помощью метода, называемого пульсоксиметрией, который излучает и поглощает световую волну через кровеносные сосуды на кончике пальца.

Samsung немного изменила эту функцию и даже полностью удалила ее на многих своих новых телефонах, но если ваше устройство все еще имеет возможность считывать SpO2, это может быть полезным измерением состояния здоровья.

Продукты, используемые в этом руководстве

  • Выдающийся телефон: Samsung Galaxy S10+ (850 долларов на Amazon)
  • Купите напрямую: Samsung Galaxy S10+ (850 долларов США в Samsung)

Как измерить насыщение кислородом

Как упоминалось выше, Samsung постепенно отказалась от многих из своих когда-то обычных датчиков на новых телефонах, таких как Galaxy S20, но более старые устройства, такие как S10, по-прежнему способны измерять насыщение кислородом с помощью приложения Samsung Health. Это довольно простой процесс, если ваш телефон поддерживает его. Вот простые шаги по измерению насыщения крови кислородом.

  1. Откройте приложение Samsung Health.
  2. Нажмите «Управление элементами», затем включите «Насыщение кислородом».
  3. Вернитесь на главный экран приложения и нажмите "Измерить" рядом с параметром "Насыщение кислородом".
  4. При появлении запроса приложите палец к датчику насыщения кислородом на задней панели телефона.
  5. Не двигайтесь, пока ваш телефон измеряет уровень насыщения крови кислородом.

После того как ваш телефон завершит измерение насыщения кислородом, вы получите уведомление о том, что телефон можно снять с датчика, после чего вам будет предоставлен процент, обозначающий уровень насыщения кислородом. Вам также будет показана частота сердечных сокращений в ударах в минуту (ударов в минуту), и вы можете нажать на нее, чтобы прочитать информацию о том, что такое SpO2, и о том, какие шаги следует предпринять для получения наиболее точных показаний.

На той же странице вы можете выбрать, следует ли сохранить или удалить только что измеренные данные. После сохранения вы можете перейти на вкладку трендов SpO2, чтобы увидеть, как ваши текущие показания соотносятся с предыдущими измерениями.

Какие телефоны поддерживают показания SpO2?

Samsung удалила различные датчики контроля состояния здоровья из своих новых телефонов, таких как S20, но многие старые модели по-прежнему способны измерять уровень насыщения крови кислородом. Фактически, Samsung начала устанавливать датчик SpO2 на телефоны еще в Galaxy S5 и Galaxy Note 4 и продолжала поддерживать его вплоть до Galaxy S10 и Galaxy Note 9.

Если вы используете устройство Galaxy S или Note любого из этих шести поколений, все готово. Самый простой способ определить, поддерживает ли ваш телефон измерения SpO2, — это найти оптические датчики на задней панели телефона, рядом с датчиками камеры. В зависимости от модели у вас будут различные датчики для контроля частоты сердечных сокращений, артериального давления и насыщения кислородом; программа сообщит вам, куда именно поместить палец.

Приложения, подобные MFine, призваны повысить осведомленность о здоровье и предоставить пользователям возможность отслеживать состояния, при которых для лечения требуются медицинские устройства.

Мобильное приложение не предназначено для замены оксиметров, которые остаются наиболее точным способом измерения насыщения крови кислородом. Изображение: Деннис Уайз/Вашингтонский университет

Телемедицина получила столь необходимый импульс в эпоху COVID-19. Прошли те времена, когда люди часами стояли в очередях у аптек, платя запрашиваемую цену за дезинфицирующие средства, пульсоксиметры и средства индивидуальной защиты, когда пандемия только что разразилась. Многие компании взялись за чертежную доску, чтобы найти решения для карантинной жизни и работы на дому. Бангалорский стартап в области цифрового здравоохранения MFine был среди тех, кто принял вызов, разработав инструмент на основе приложения для мониторинга уровня насыщения кислородом (SpO2) с помощью всего лишь кончика пальца, камеры смартфона и вспышки.

В настоящее время этот инструмент, получивший название MFine Pulse, находится на стадии бета-тестирования для пользователей Android. Через несколько недель он дебютирует на iOS. Согласно пресс-релизу, даже несмотря на то, что клинические испытания инструмента продолжаются, он кажется многообещающим с уровнем точности 80%. В бета-версии компании для Android тысячи пользователей используют этот инструмент, производя сотни показаний каждый день, которые передаются в алгоритм машинного обучения — то, что, по словам технического директора компании Аджита Нараянана, несомненно, повысит точность инструмента в ближайшие месяцы.< /p>

"На данный момент цель состоит в том, чтобы сделать наш инструмент для мониторинга SpO2 таким же, если не более точным, чем пульсоксиметры, доступные в аптеке", – сказал Нараянан.

Инструмент SpO2 использует сигнал, называемый фотоплетизмограммой (ФПГ). Это информация в виде отраженного света, собираемая с кончика пальца или запястья пользователя. Механизм аналогичен функции PPG в Apple Watch. В то время как запатентованная технология Apple позволяет пользователям также получать отчет «ЭКГ», который помогает врачам отслеживать нерегулярный сердечный ритм среди других сердечных заболеваний, запатентованная технология MFine дает пользователям окно в жизненно важный показатель здоровья органов дыхания. Он использует свет от вспышек камеры для создания оптического изображения с помощью датчиков света, встроенных в камеры смартфонов. Когда они не подпитывают наши привычки в Instagram, эти датчики также могут измерять изменения в способе поглощения света. Сигналы, принимаемые объективом камеры, разбиваются на красные, синие или зеленые элементы в зависимости от того, сколько света поглощается кровеносными сосудами под кожей при этих длинах волн света. Затем эта информация передается алгоритму машинного обучения, разработанному MFine, который в конечном итоге выдает показания SpO2.

Краткий обзор приложения MFine (L); инструкции для пользователей инструмента SpO2 и самого инструмента (R). Изображение: скриншоты из MFine

Со временем эти приложения станут более точными и привычными, – говорит Нараянан. Важнейшей частью усилий MFine по повышению точности мобильного инструмента SpO2 является машинное обучение, позволяющее изучать закономерности данных или чисел, собранных приборами.

"Итак, вы собрали последовательность чисел из PPG, но что это значит для потребителя? ML может довольно хорошо делать эти прогнозы», — сказал Нараянан. «Например, насыщение кислородом — это то, чему вы можете обучить модель. Модель разработана с использованием ряда шаблонов, включая варианты, которые определяют, является ли состояние пользователя нормальным или ненормальным.

Он сможет предсказать результат с высокой степенью точности, если сама модель сделана хорошо. Но, по словам Нараянана, инструмент SpO2 на базе смартфона вряд ли заменит настоящие медицинские устройства в ближайшем будущем.

"Мы не можем заменить медицинское устройство приложением с использованием современных технологий. Этот скачок может произойти через много лет. Но сегодня вы можете получить показания почти мгновенно без этого устройства, с погрешностью, близкой к той, которую может дать устройство медицинского уровня», — говорит он. «Идея состоит в том, что каждый может измерить свой кислород с достаточной степенью точности».

Человеческий организм требует и регулирует очень точный и специфический баланс кислорода в крови. Изображение: MFine

Пульсоксиметры, необходимые для домашнего мониторинга COVID-19, уже давно являются полезным инструментом для наблюдения за состоянием органов дыхания. Кислород крови показывает, сколько кислорода переносят наши эритроциты, функция, которая жестко регулируется организмом. Баланс насыщенной кислородом крови с деоксигенированной кровью жизненно важен для нормального функционирования, но большинству людей — взрослых и детей — не нужно регулярно его контролировать. Врачи также могут не проверять SpO2, если у вас нет признаков дыхательной недостаточности, таких как одышка или боль в груди.Но для людей с хроническими заболеваниями, такими как астма, болезни сердца и хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), а теперь и с COVID-19, уровень кислорода в крови может быть важным показателем здоровья. Это может даже помочь принять решение о лечении, например, какой метод работает и нужно ли корректировать дозу.

Снижение уровня кислорода в крови ниже нормы – состояние, известное как гипоксемия – чаще всего вызывает беспокойство. Чем ниже уровень кислорода у человека, тем тяжелее гипоксемия и тем выше вероятность серьезных осложнений для жизненно важных органов и общего состояния здоровья.

На данный момент целью таких приложений, как MFine, является повышение осведомленности пользователей о собственном здоровье, чтобы людям было проще следить за некоторыми заболеваниями, требующими, чтобы устройство отслеживало что-то, что происходит внутри тела. Инструмент Pulse SpO2 является одним из множества растущих усилий по демократизации здравоохранения и предлагает доступ по запросу к датчикам и программному обеспечению, которые в противном случае были бы недоступны.

В долгосрочной перспективе MFine надеется расширить свои предложения в области телемедицины и превратить мобильный телефон в инструмент, с помощью которого можно выполнять ряд диагностических и мониторинговых функций. Благодаря более широкому доступу к мобильным телефонам и более широкому охвату Интернета смартфон, несомненно, становится многофункциональным инструментом. Может ли это быть новым «инструментом исследования» жизненно важных органов?

По словам Нараянана, вопрос только в том, "когда". Богатство информации, которую он может дать врачам, исследователям и гражданам, может стать мощным толчком в эпоху COVID-19 и в последующий период; где медицинская грамотность и осведомленность о том, как ежедневный выбор влияет на здоровье, могут достичь беспрецедентного расцвета.

Используя камеру телефона и вспышку, MFine Pulse определяет поглощение света кончиком пальца пользователя, которое затем обрабатывается с помощью запатентованного алгоритма для измерения SpO2.

MFine, стартап в области медицинских технологий из Индии, разработал бесплатное мобильное приложение, которое превращает смартфон в измеритель насыщения крови кислородом.

Бета-версия приложения в настоящее время доступна для телефонов Android, а пробная версия для устройств iOS, как ожидается, выйдет через «пару месяцев», сообщила компания Mobihealth News. MFine также планирует в будущем создать другие медицинские приложения для измерения частоты сердечных сокращений и артериального давления.

ЧТО ЭТО ДЕЛАЕТ

Приложение MFine Pulse использует вспышку и камеру смартфона для обнаружения изменений объема крови на кончике пальца пользователя. Алгоритм машинного обучения измеряет поглощение сигналов красного, синего и зеленого света, отраженных от кончика пальца. По данным MFine, точность мобильного инструмента составляет 80 % медицинского уровня.

ПОЧЕМУ ЭТО ВАЖНО

Наблюдение за правильными параметрами и жизненно важными показателями пациента при дистанционном оказании медицинской помощи — это проблема, которую призван решить стартап в сфере медицинских технологий. В нем утверждается, что приложение MFine Pulse «сделает цифровую доставку медицинских услуг наравне с физическим визитом и коренным образом изменит способ предоставления медицинских услуг».

Измерение уровня насыщения кислородом полезно для людей с респираторными или сердечно-сосудистыми заболеваниями, апноэ во сне, сильным храпом, а также для младенцев, которым рекомендуется регулярный мониторинг SpO2.

БОЛЬШАЯ ТЕНДЕНЦИЯ

Почти десять лет назад такие производители медицинского оборудования, как Masimo, Nonin, iHealth Labs и LionsGate Technologies, разработали пульсоксиметры для смартфонов. Позже на рынке появились носимые устройства с датчиками SpO2, такие как Fitbit Charge 3 и Apple Watch Series 6.

В заявлении для прессы MFine отмечает, что, хотя носимые устройства предназначены для определенной части общества, смартфоны "более распространены" в Индии: число пользователей достигнет 830 миллионов к следующему году с полумиллиарда сегодня. Смартфоны с функциями мониторинга жизненно важных функций и дополненные телемедициной могут изменить правила игры для Индии, говорится в сообщении.

В январе стартап привлек 16 млн долларов в рамках последнего раунда финансирования, средства от которого будут использованы для утроения его инвестиций в искусственный интеллект, мобильную разработку и интеграцию устройств. расширить свою больничную сеть; и масштабируйте свои новейшие услуги, включая доставку лекарств, профилактические осмотры и диагностические тесты.

В ЗАПИСИ

«Мы рады, что находимся в эпицентре масштабных преобразований, которые децентрализуют процессы здравоохранения и обеспечат осведомленность, диагностику и лечение буквально в руках миллионов людей», — сказал в заявлении технический директор MFine Аджит Нараянан.< /p>

«[Использование] смартфонов в качестве инструмента доступа к цифровому здравоохранению началось, и в ближайшие несколько лет их использование в качестве медицинского устройства будет сопровождаться множеством инноваций.В условиях пандемии COVID-19 телемедицина и цифровое медицинское обслуживание стали нормой, а цифровые инструменты, такие как MFine Pulse, будут играть важную роль в том, как медицинские работники осуществляют диагностику, мониторинг и планы лечения, будь то в больнице или дома. ", — добавил он.

Читайте также: