Research press release

【医療】スマートフォンの写真を使った貧血の診断法

Nature Communications

Healthcare: Diagnosing anaemia with a photo

貧血を検出するためのスマートフォンアプリを紹介する論文が、今週掲載される。このアプリは、スマホで撮影した爪の基部の写真を解析して、貧血を検出し、血中ヘモグロビン値を推定する。現在のところ、貧血の診断とモニタリングには血液検査が必要だが、このアプリを用いる方法は血液検査に代わって用いられる可能性がある。

世界では、20億人以上が貧血にかかっている。現在、臨床検査で血中ヘモグロビン値を測定するには、専用の機器が必要で、侵襲性、精度、インフラ要件、および費用がトレードオフの関係にあるが、貧血の有病率が最も高い農村環境や少資源環境ではそれら全てが問題になっている。

今回、Wilbur Lamたちの研究グループは、爪の基部の画像から得られる色や技術的メタデータを解析して、血中ヘモグロビン濃度を算定するアルゴリズムを開発した。このアルゴリズムは、スマホアプリに組み込まれるため、スマホだけで機能し、他の機器を必要としない。100人の参加者による臨床評価では、このアプリが、血中ヘモグロビン濃度を、貧血を検出するために現在利用できる診断ツールに匹敵する高い感度と精度で推定できることが明らかになった。さらに、4人の参加者による臨床評価では、このアプリをモニタリングツールとして使用した場合の精度の高さが明らかになった。

Lamたちは、このアプリによって、専用の機器や訓練された人材が不足している地域での貧血のスクリーニング検査が実現し、貧血患者の血中ヘモグロビン濃度を1分以内に遠隔でモニタリングできるようになる可能性があるという考えを示している。ただし、このアプリの診断精度が血液検査による貧血の検査に取って代わるために必要な高いレベルに達しているかを確認するには、参加者を増やしてさらなる研究を行う必要がある。

A smartphone app for the detection of anaemia is presented in Nature Communications. The app detects anaemia by analysing photos of fingernail beds taken with a smartphone, and estimates haemoglobin levels. This approach could potentially lead to the replacement of blood-based laboratory tests, which are currently required to diagnose and monitor anaemia.

Anaemia affects over two billion people globally. Existing clinical approaches to measure haemoglobin levels require specialized equipment and represent trade-offs between invasiveness, accuracy, infrastructure requirements, and cost, all of which are problematic in rural and low-resource settings, where anaemia is most prevalent.

Wilbur Lam and colleagues developed an algorithm that calculates the concentration of haemoglobin in the blood by analysing colour and technical metadata from fingernail bed images. In this way, the algorithm, incorporated into a mobile app, can function without the need for any equipment other than the smartphone itself. In a clinical assessment involving 100 participants, the app estimated haemoglobin concentrations with high sensitivity and accuracy comparable to currently available diagnostic tools for the detection of anaemia. In a further assessment involving four participants the app showed high levels of accuracy when used as a monitoring tool.

The authors suggest the app may allow for screening of anaemia in regions lacking specialized equipment and trained personnel, and enable patients with the condition to monitor their haemoglobin levels remotely in less than a minute. Nevertheless, additional studies with a larger number of participants are needed to confirm the high level of diagnostic accuracy necessary to replace blood-based anaemia testing.

doi: 10.1038/s41467-018-07262-2

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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