科學(xué)研究：智能手機可能有助于檢測糖尿病


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加州大學(xué)舊金山分校（UC San Francisco）的研究人員開發(fā)出一種“數(shù)字生物標志物”，通過智能手機的內(nèi)置相機發(fā)現(xiàn)2型糖尿病——世界上最主要的致病和死亡因素之一——有望為抽血和基于臨床的篩查方式提供一種潛在的低成本、可家用的選項。


2型糖尿病影響了超過3200萬美國人和全世界超過4.5億的人口，它能增加涉及幾乎所有器官系統(tǒng)的疾病風險，包括冠心病、腎衰竭、失明和中風。最近的流行病中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)它也會增加COVID-19的重癥風險。
然而，半數(shù)的糖尿病患者并沒有察覺到患病和對自身的健康風險。
在2020年8月17日《自然·醫(yī)學(xué)》（Nature Medicine）上的研究的共同主要作者、心臟病學(xué)助理教授、醫(yī)學(xué)博士和公共衛(wèi)生碩士Geoffrey H. Tison說：“通過無痛的、基于智能手機的測試，為發(fā)現(xiàn)像糖尿病這樣有著許多嚴重后果的疾病的能力提出了許多可能性。我們希望讓這樣的方式成為協(xié)助確定糖尿病高危人群的工具，最終幫助降低未診斷糖尿病的患病率?！?br> 研究人員表示，利用智能手機已經(jīng)包含的技術(shù)，可輕松部署篩查工具，能迅速提高發(fā)現(xiàn)糖尿病的能力，包括無法獲得傳統(tǒng)醫(yī)療保健的人群。


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根據(jù)世衛(wèi)組織的數(shù)據(jù)，糖尿病本身是全球第七大死因，同時會顯著增加心臟病的患病風險，而心臟病是美國和全世界的主要死因。美國疾病控制與預(yù)防中心估計，2型糖尿病患者死于心臟病概率是沒有糖尿病的人的兩倍。
主要作者、心臟病學(xué)臨床導(dǎo)師、醫(yī)學(xué)博士和理學(xué)碩士Robert Avram說：“糖尿病可以在很長一段時間內(nèi)無癥狀，使得診斷變得更加困難。直到現(xiàn)在，一直缺乏無創(chuàng)和可廣泛推廣的糖尿病檢測工具，這促使我們開發(fā)這種算法?！?br> 在開發(fā)生物標記的過程中，研究人員推測，智能手機的攝像頭能夠用于檢測名為光電容積脈搏波（photoplethysmography，PPG）的信號，來檢測糖尿病引起的血管損傷，而大多數(shù)移動設(shè)備，包括智能手表和健身手環(huán)，都能夠獲得這種信號。研究人員用手機閃光燈和攝像頭，通過捕捉指尖上與每次心跳相對應(yīng)的顏色變化來檢測PPG。
在《自然·醫(yī)學(xué)》的研究中，UCSF的研究人員從eHeart健康研究中的53,870名患者處獲得了接近300萬條PPG記錄，這些患者使用iPhone上Azumio即時心率應(yīng)用，并報告稱已被醫(yī)療機構(gòu)診斷為糖尿病。這些數(shù)據(jù)用于開發(fā)和驗證一種深度學(xué)習(xí)算法，以利用智能手機測量的PPG信號來檢測是否存在糖尿病。
總體來說，該算法在兩個獨立的數(shù)據(jù)集中正確識別了高達81%的患者是否患有糖尿病。而在另一個從個人診所登記的患者數(shù)據(jù)集中測試時，算法正確識別了82%的糖尿病患者。
在算法預(yù)測沒有糖尿病的患者中，驗證性數(shù)據(jù)集的92%到97%的患者確實沒有糖尿病。當這種基于PPG的預(yù)測與其他容易獲得的患者信息（如年齡，性別，體重指數(shù)和種族/民族）結(jié)合使用時，預(yù)測性能可進一步提高。
作者表示，在這種水平的預(yù)測性能下，該算法能夠起到類似于其他廣泛推廣的疾病篩查工具的作用，惠及更廣泛的人群，然后由醫(yī)生確診糖尿病和相關(guān)治療方案。
UCSF健康心臟病學(xué)家、心臟科教授兼主任、醫(yī)學(xué)博士、研究的作者Jeffrey Olgin,說：“我們證明了算法的性能足以媲美其他常規(guī)的檢測，如乳腺癌的鉬靶或?qū)m頸癌的宮頸細胞學(xué)檢測，其無痛性使其具有重復(fù)檢測的吸引力。像這樣一種易獲得的、基于智能手機的工具，可用于識別和鼓勵糖尿病高風險個體去尋醫(yī)并獲得低成本的確認測試?！?br> 作者建議進一步研究，以確定這種方法對特定臨床應(yīng)用的有效性，如篩查或治療監(jiān)測。
翻譯：陳振翀
審校：巢栩嘉
引進來源：加州大學(xué)舊金山分校
引進鏈接：https://medicalxpress.com/news/2020-08-smartphones-diabetes.html


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