Пандемия COVID-19 познакомила многих людей с пульсоксиметрами — миниатюрными приборами для оценки уровня кислорода в крови, который для выполнения измерений обычно крепится на палец или мочку уха. В поисках бесплатной и доступной для пациентов альтернативы ученые из Вашингтонского университета и Калифорнийского университета в Сан-Диего обратились к возможностям смартфонов и искусственного интеллекта.

Во время дыхания легкие наполняются кислородом, который распределяется по эритроцитам для транспортировки по всему телу. Чтобы функционировать организм нуждается в большом количестве кислорода — у здоровых людей показатели уровня кислорода в крови не опускаются ниже 95%. При некоторых заболеваниях, особенно при пневмонии, вызванной COVID-19, процент насыщения кислородом падает до 90% и ниже, что требует неотложной медицинской помощи.

Используя камеру и вспышку смартфона, исследователи обучили алгоритм оценивать индикаторы насыщения крови кислородом. Для этого они попросили добровольцев на одну руку надеть пульсоксиметр, а на другой использовать камеру со вспышкой, предварительно искусственно снизив уровень кислорода в крови с помощью смеси азота с кислородом.

Проверка точности показала, что приложение определяло низкий уровень кислорода в крови в 80% случаев. Диапазон оценки уровня насыщения крови составил от 61% до 100%.

Авторы считают, что повысить точность позволит дальнейшая работа — в этом предварительном этапе принимали участие лишь шесть добровольцев с определенными ограничениями для ИИ — смуглым цветом кожи и мозолями на пальцах. В настоящее время они планируют новые исследования с большой выборкой участников.

В перспективе технологию планируют сделать доступной для всех людей, которые нуждаются в регулярном мониторинге уровня кислорода в крови. В первую очередь, это будет полезно пациентам с COVID-19, астмой и сердечной недостаточностью.

Ранее ИИ применили в первичной диагностике COVID-19 — ученые разработали алгоритм, который определял инфекцию по голосу точнее, чем экспресс-тесты по мазку.