原型利用传感功能的智能手机屏幕前驱糖尿病

根据美国疾病控制中心,在美国每三个成年人中就有一个前驱糖尿病,条件,血糖水平升高,可能导致2型糖尿病的发展。好消息是,如果早期发现,前驱糖尿病可以通过改变生活方式来改变,如改善饮食和锻炼。这个坏消息?十个里有八个前驱糖尿病的美国人知道他们没有,这增加了他们患糖尿病的风险以及疾病的并发症,包括心脏病、肾衰竭和视力丧失。

目前的筛选方法通常涉及访问实验室检测的卫生保健设施和/或使用便携式glucometer对于家庭测试,意义访问更广泛筛查和成本可能是障碍。但是华盛顿大学的研究人员可能已经发现了甜点时增加前驱糖尿病的早期检测。这个团队开发了GlucoScreen,一个新的系统,利用电容式触摸感应功能的智能手机来衡量血糖水平不需要一个单独的读者。

研究人员描述GlucoScreen在3月28日发表的一篇新论文诉讼ACM的互动、移动、可穿戴和无处不在的技术。

研究者的结果表明GlucoScreen的准确性与标准glucometer测试。研究小组发现系统是准确的在关键阈值之间的一个正常的血糖水平,达到或低于99 mg / dL,和前驱糖尿病,定义为一个血糖水平在100年和125 mg / dL。这种方法可以使血糖测试成本更低和更accessible-particularly一次性大量人口的筛查。

“在常规筛查,一滴血适用于一个人测试条,血液化学反应的酶。一个是用于分析,反应和血糖阅读,”作者说Anandghan Waghmare,威斯康辛大学博士生的保罗·艾伦计算机科学与工程学院。

”我们把相同的测试条和补充说便宜的线路进行通信的数据生成的反应通过轻触屏幕模拟任何智能手机。GlucoScreen处理数据并显示结果正确的电话,提醒的人如果他们有危险所以他们知道跟进他们的医生。”

具体来说,GlucoScreen试验片样品的振幅发生电化学反应,当血液样本与酶混合每秒钟5倍。

然后带振幅数据传送电话通过一系列触摸速度变量使用了一种叫做“脉冲宽度调制”。The term "pulse width" refers to the distance between peaks in the signal—in this case, the length between taps. Each pulse width represents a value along the curve. The greater the distance between taps for a particular value, the higher the amplitude associated with the electrochemical reaction on the strip.

“你与你的电话沟通,利用屏幕用手指,“Waghmare说。“基本上地带正在做什么,只不是一个水龙头生产单一行动,这是做多个水龙头以不同的速度。它和如何通过利用莫尔斯代码传送信息的模式。”

这种技术的优点是,它不需要复杂的电子元件。这最小化生产成本地带和运营所需的功率与更传统的通讯方式相比,如蓝牙和WiFi。所有数据处理和计算发生在电话,这简化了地带和进一步降低了成本。

测试条也不需要电池。它使用二极管来画出小功率需要从手机的闪光灯。

flash是由GlucoScreen程序自动进行的,走用户通过测试过程的每一步。首先,用户黏贴两端的试验片的正面和背面的电话指示。接下来,他们用柳叶刀刺破自己的手指,就像在传统的测试中,并应用一滴血的生物传感器测试地带。在数据传输从加沙地带手机,应用机器学习适用于分析数据和计算的血糖读数。

这个阶段的过程类似于商业glucometer执行。GlucoScreen与众不同的小说除了触摸技术,是它的普遍性。

“因为我们使用内置的电容式触摸屏的出现在每一个智能手机,我们的解决方案可以很容易地适应广泛使用。此外,我们的方法不需要低级访问电容触摸数据,所以你不需要访问操作系统使GlucoScreen工作,”合著者杰森·霍夫曼说,艾伦的威斯康辛大学博士生的学校。

“我们已经设计好了的即插即用。‘你不需要根通过电话的事实,你不需要做任何的电话,除了安装应用。无论模型,它将工作从架子上。”

研究者使用的组合评估他们的方法在体外和临床测试。由于COVID-19大流行,他们不得不推迟后,直到2021年,在一次回家到印度,Waghmare博士与Shailesh Pitale露医疗保险和三一医院。学习ubuntu女士项目,Pitale博士同意促进临床研究75名自愿的病人已经计划为实验室血液血糖测试。使用实验室测试作为地面真理,Waghmare和团队评估GlucoScreen的性能与传统的地带和glucometer。

考虑到常见的前驱糖尿病和糖尿病在全球范围内,这种类型的技术有可能改变临床护理,研究人员说。

我看到在我的障碍临床实践是,许多病人不能自己测试,作为葡萄糖测定仪及其测试条太贵了。,通常是那些最需要葡萄糖测试面临的最大障碍,”作者马修·汤普森博士说,威斯康辛大学的教授在华盛顿大学医学院的家庭医学和全球健康。“鉴于我的许多病人如何使用智能手机,现在系统GlucoScreen真的可以改变我们的屏幕和监控能力前驱糖尿病和糖尿病患者。”

GlucoScreen目前研究原型。额外的更加和临床研究以及改变如何测试条生产和包装,需要在系统可以广泛使用之前,研究小组说。

但是,研究人员补充说,这个项目展示了我们只有开始进入智能手机作为健康检查工具的潜力。

“既然我们已经证明我们可以构建电化学检测,可以使用智能手机,而不是一个专门的读者,你可以想象将这种方法扩展到扩大筛查其他条件,”资深作者Shwetak Patel表示,华盛顿研究基金会创业赋予计算机科学与工程教授,在华盛顿大学电气和计算机工程。

其他合作者Farshid归咎于Parizi,前华盛顿大学博士生在电气和计算机工程现在OctoML机器学习高级工程师,清华大学研究教授和王Yuntao和前学校客座教授艾伦。