למדוד לחץ דם באמצעות צילום וידיאו קצר של הפנים עם הסמארטפון

בהתחשב בעוצמה המחשובית שכל אחד מאיתנו נושא בכיסו, אין פלא שמפתחים ומהנדסים רבים מנסים לגייס את הסמארטפונים לטובת הרפואה ולהפוך אותם למכשירי אבחון שיהיו אמינים ומדויקים כמו המכשור הרפואי המוכר. אפל, כידוע, פועלת נמרצות בתחום הבריאות הדיגיטלית, ואפליקציות רבות הקשורות לנושא כבר פותחו – אם לבדיקות ראייה, בדיקת אוזניים, אבחון דום נשימה, בדיקת נשימה ועוד ועוד, אבל הבעיה עם רבות מהן היא, שיש צורך תמיד באביזר נוסף כדי לבצע אותן.

טכנולוגיה חדשה ומלהיבה בשם דימות אופטי טראנס-עורי עשויה להפוך את הסמארטפונים למכשיר מדויק למדידת לחץ דם באמצעות ניתוח של סרטון וידיאו קצר של הפנים. המחקר הובל על ידי חוקרים מאוניברסיטת טורונטו ומבית החולים של אוניברסיטת האנגזו בסין, שהציגו באחרונה הוכחת היתכנות לכך, שהאפליקציה שפיתחו מסוגלת לאבחן לחץ דם ברמת דיוק של 95% בהשוואה למדידה במכשור המקובל.

בשל העובדה שרבים מאלה שסובלים מלחץ דם גבוה כלל לא חשים בכך בהתחלה, הוא נקרא גם "הרוצח השקט", משום שהוא מציב סיכונים רבים, כמו בעיות לב, כליות, עיניים, ובעיקרון בכל איבר שמקבל אספקה של דם. לפי הערכות, יש בעולם 1.3 מיליארד אנשים שיש להם לחץ דם גבוה, אבל רבים מהם כלל לא יודעים זאת.

הפיתוח שהציגו החוקרים מייתר את הצורך באביזר נוסף וממנף את החיישנים הקיימים בסמארטפון כדי למדוד לחץ דם, ולכן הוא כה מעניין.

כמו הרבה חידושים והמצאות, גם הטכנולוגיה הזאת התגלתה במקרה, כשקנג לי, מוביל המחקר, שהוא פסיכולוג התפתחותי באוניברסיטת טורונטו, המלמד כיצד ילדים לומדים לשקר, בכלל ניסה לפתח גלאי שקרים מבוסס סמארטפון… החוקרים גילו במקרה, שהחיישן האופטי בסמארטפון היה רגיש דיו כדי ללכוד אור אדום שמוחזר מן הפנים בשל ההמוגלובין שמתחת לעור. באמצעות אלגוריתם מתאים, ניתן למדוד את האור האדום המוחזר מהעור, ולהפוך אותו לערך מדיד, שמאבחן את לחץ הדם, לצד דברים נוספים.

טכנולוגייה הדימות האופטי הטראנס-עורי מנצלת את השקיפות של עור הפנים. כשהאור מגיע לפנים, הוא חודר מבעד לעור ומגיע להמוגלובין האדום. החיישן האופטי שבסמארטפון לוכד את האור האדום המוחזר מן ההמוגלובין, מה שמאפשר לטכנולוגיה למדוד ולצייר בצורה גרפית את השינויים בזרימת הדם שמתחת לעור.

"באמצעות וידיאו שמנותח על ידי האלגוריתם, ניתן לראות כיצד הדם זורם בחלקים שונים של הפנים, ובאמצעות אותם שינויים בזרם הדם ניתן לקבל מידע רב", מסביר לי, שהוא גם מייסד שותף בסטארט-אפ שפועל כדי להפוך את הטכנולוגיה הזאת לאפליקציית סמארטפון מסחרית.

האלגוריתם שפיתחו החוקרים יכול כרגע להשיג רמות דיוק של 95% של שלושה ערכים הקשורים ללחץ דם: סיסטולי, דיאסטולי ולחץ הדופק, אבל יש לו עדיין מגבלות שהחוקרים יצטרכו לפתור לפני שיוכל לשמש באופן מסחרי.

האלגוריתם שפותח מבוסס על נתונים של נבדקים עם טווח נורמלי של ערכי לחץ דם, והחוקרים עדיין זקוקים לנתונים נוספים, של נבדקים שיש להם יתר לחץ דם או תת לחץ דם, כדי לאפשר למודל שפיתחו להבין את המתאם בין הנתונים שמתקבלים מהפנים לערכי לחץ דם במקרים כאלה.

"כדי לשפר את האפליקציה ולהפוך אותה לשימושית, בייחוד עבור אנשים עם יתר לחץ דם, אנו צריכים לאסוף נתונים רבים מאותם נבדקים, והדבר הזה קשה מאוד, משום שמרביתם כבר נוטלים תרופות", הסביר לי. "אבל לפעמים מגיעים אלינו נבדקים שאינם מקבלים תרופות, ויש לנו אפשרות לבדוק אותם ולהשתמש בנתונים שמתקבלים מהם".

מכשול נוסף שהחוקרים צריכים עוד להתגבר עליו הוא בדיקת המודל על אנשים בעלי צבע עור כהה יותר או בהיר יותר. המחקר הנוכחי נערך על נבדקים ממוצא מזרח אסייתי ואירופי, כך שעדיין לא ברור כמה יעילה המערכת עבור אנשים כהים מאוד או בהירים מאוד. אבל החוקרים ממשיכים בעבודה כדי לאפיין את המערכת ולאמת תוצאות, כך, שתתאים גם לצבעי עור שונים.

צוות המחקר מקווה להרחיב את יכולות הטכנולוגיה גם כדי למדוד ערכי בריאות נוספים, כולל רמת סוכר בדם, המוגלובין וכולסטרול, וגם לתחומים נוספים בתעשייה, כמו אבטחה.

לדברי החוקרים, הם ישחררו את האפליקציה הכוללת מדידת לחץ דם מאוחר יותר השנה בסין.