La mayoría de las personas en el mundo en desarrollo que tienen asma, fibrosis quística u otras enfermedades pulmonares crónicas no tienen forma de medir qué tan bien están funcionando sus pulmones fuera de una clínica o visita al médico.
Pero muchos tienen acceso a un teléfono, aunque puede ser un teléfono plegable de 10 años o un teléfono fijo comunal en lugar del último teléfono inteligente impulsado por aplicaciones.
Es por eso que los investigadores de ciencias de la computación e ingeniería e ingeniería eléctrica de la Universidad de Washington han desarrollado SpiroCall, una nueva herramienta de detección de salud que puede medir con precisión la función pulmonar en una simple llamada telefónica.
Un documento que se presentará en mayo en la conferencia CHI 2016 de la Association for Computing Machinery en San José, California, muestra que los resultados de SpiroCall se ubicaron dentro del 6.2 por ciento de los resultados de espirómetros clínicos utilizados en hospitales y consultorios médicos, lo que significa que cumple con los requisitos médicosestándares de precisión de la comunidad.
"Queríamos poder medir la función pulmonar en cualquier tipo de teléfono que puedas encontrar en todo el mundo: teléfonos inteligentes, teléfonos tontos, teléfonos fijos, teléfonos públicos", dijo Shwetak Patel, profesor de Informática e Ingeniería de la Fundación de Investigación de Washington.e Ingeniería Eléctrica en la Universidad de Washington. "Con SpiroCall, puede llamar al número 1-800, usar el teléfono y utilizar la red telefónica para evaluar su función pulmonar".
En 2012, investigadores del Laboratorio UbiComp de la UW presentaron SpiroSmart, que permite a las personas monitorear su función pulmonar soplando en sus teléfonos inteligentes.
Los pacientes respiran profundamente y exhalan tan fuerte y rápido como pueden hasta que ya no pueden exhalar más. El micrófono del teléfono detecta el sonido y la presión de esa exhalación y envía los datos a un servidor central, que utiliza el aprendizaje automáticoalgoritmos para convertir los datos en medidas estándar de la función pulmonar.
"Las personas deben controlar las enfermedades pulmonares crónicas durante toda su vida", dijo el autor principal Mayank Goel, estudiante de doctorado en ciencias de la computación e ingeniería de la Universidad de Washington. "Por lo tanto, existe una necesidad real de tener un dispositivo que permita a los pacientes monitorear con precisión su condición ena casa sin tener que visitar constantemente una clínica médica, que en algunos lugares requiere horas o días de viaje ".
En los últimos cuatro años, el equipo ha recopilado datos de más de 4,000 pacientes que han visitado clínicas en Seattle y Tacoma, así como en India y Bangladesh, donde los médicos han medido la función pulmonar utilizando SpiroSmart y un espirómetro comercial.los datos han mejorado el rendimiento de los algoritmos de aprendizaje automático y sentaron las bases para el proceso de aprobación de la FDA actual del equipo.
Sin embargo, al encuestar a pacientes de India y Bangladesh, el equipo se dio cuenta de que un porcentaje significativo no poseía teléfonos inteligentes y no podría usar SpiroSmart en sus propios hogares, lo cual era un objetivo clave del proyecto.
El equipo se dio cuenta de que el único sensor que estaban usando era un micrófono, que todos los teléfonos tienen. Por lo tanto, los investigadores decidieron desarrollar un sistema que funcionaría con cualquier teléfono en cualquier parte del mundo al hacer que el paciente use un servicio de atención telefónica.
SpiroCall transmite el audio recopilado utilizando un canal telefónico estándar, en lugar de un archivo de sonido que es transferido por una aplicación de teléfono inteligente a través de Internet. El equipo combinó algoritmos de regresión múltiple para proporcionar estimaciones confiables de la función pulmonar a pesar de la calidad de audio degradada.
"Teníamos que tener en cuenta el hecho de que la calidad de sonido que obtienes a través de una línea telefónica es peor", dijo el coautor Elliot Saba, un estudiante de doctorado en ingeniería eléctrica de la Universidad de Washington. "Puedes imaginar cómo escuchar a alguien tocar una canción encima"sonaría una línea telefónica en comparación con escucharla en su aplicación de música: hay una diferencia similar con una prueba de espirometría "
A pesar de esos desafíos, SpiroCall entregó resultados a través de un canal de voz de teléfono celular estándar que estaban dentro del 6.2 por ciento de los resultados de la prueba del mismo paciente de un espirómetro comercial. Debido a la variabilidad en la forma en que un paciente exhala durante cada prueba de espirometría, la industria considera en cualquier lugar5 a 10 por ciento para estar dentro de un margen de error aceptable.
El equipo de investigación también desarrolló un silbato impreso en 3D que se puede usar junto con SpiroCall que cambia el tono cuando el paciente exhala. El silbato está diseñado para abordar los desafíos de entrenamiento al permitir que los pacientes escuchen cómo suena una prueba "buena".
El silbato también mejoró el rendimiento de la prueba para pacientes que están muy enfermos, cuyas cuerdas vocales no son capaces de producir suficiente sonido para que el micrófono del teléfono capte.
Los pasos futuros para el equipo de investigación incluyen la recopilación de datos adicionales y determinar la mejor manera de comunicar los resultados de las pruebas de una manera que tenga sentido para los pacientes.
"Nuestra área de investigación no se trata solo de la detección, sino de la detección centrada en el ser humano", dijo Goel. "Debido a que este proyecto ha existido durante cuatro años, hemos podido hablar con muchos pacientes sobre cómo estáncapaz de usar la tecnología, y esa retroalimentación realmente nos ha ayudado a hacer mejoras inteligentes ".
La investigación fue financiada por el Life Sciences Discovery Fund, la Fundación Wallace H. Coulter y la Universidad de Washington.
Los coautores incluyen al estudiante de doctorado de ingeniería eléctrica de la UW Josh Fromm, el estudiante de doctorado de ingeniería y ciencias de la computación de la UW Eric Whitmire, ex pasante de la escuela secundaria y estudiante de primer año del Instituto de Tecnología de California Maia Stiber, profesora asistente de ciencias e ingeniería de la Universidad Metodista del Sur Eric Larson yGaetano Borriello, profesor de informática e ingeniería de la UW.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Washington . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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