Pulzoximéterek korrekciója sötétebb bőrű betegeknél

A Biophotonics Discovery folyóiratban május 19-én jelent meg a SPIE nemzetközi optikai és fotonikai társulat kutatóinak cikke, amelyben egy olyan módszert ismertetnek, amelynek alkalmazásával okostelefonok kameráival objektíven mérhető a bőrszín, amelyről ismert, hogy befolyásolja a pulzoximetria – a bőrön keresztül a vér oxigénszintjét mérő technika – pontosságát.

A közelmúltban, különösen a COVID-19 járvány kapcsán egyre komolyabb aggályok merültek fel az eltérő bőrszínű betegeknél használt, a pulzoximéterekhez hasonló általános orvosi eszközök pontatlan mérési eredményei miatt. A mostani tanulmányban a szerzők arról értekeznek, hogy az okostelefonok egyszerű, könnyen hozzáférhető megoldást kínálhatnak a probléma kijavítására. A Brown Egyetem és a Morgan State Egyetem kutatói kifejlesztettek egy olyan módszert, amellyel az okostelefonok kameráival a bőrszín objektíven mérhető.

A pulzoximétereket széles körben használják kórházakban és klinikákon, de több vizsgálatban is kimutatták, hogy túlbecsülik az oxigénszintet sötétebb bőrű embereknél. Ez téves diagnózishoz és késleltetett kezeléshez vezethet. A pontatlanság egyik fő oka az, hogy ezek az eszközök gyakran a bőrön keresztül történő fényelnyelésen alapulnak, ez viszont a pigmentáltságtól függően változik. A bőrszín azonban ritkán mérhető közvetlenül klinikai környezetben, és az orvosok gyakran a rasszbeli hovatartozást használják hozzávetőleges helyettesítőként, ami félrevezető lehet.

A most megjelent tanulmányban a kutatócsoport okostelefonok kameráit használta a bőr színének rögzítésére a pulzoximéterek általánosan használt mérési pontjain, például az ujjakon. Ezután egy algoritmust alkalmaztak az úgynevezett egyéni tipológiai szög (ITA; individual typology angle) nevű standardizált bőrszínérték kiszámítására. Ezeket az okostelefonos méréseket összehasonlították egy professzionális színmérővel, amely laboratóriumi környezetben a bőrszín pontos mérésére általában használt eszköz.

Az eredmények ígéretesek voltak: ellenőrzött fényviszonyok mellett az okostelefonos mérések eredményei szoros egyezést mutattak a csúcskategóriás műszer eredményeivel. A legjobb eredményeket akkor érték el, amikor a kamera vakuja és a szobai világítás is ki volt kapcsolva, és a telefon egy meghatározott expozíciós szintre volt beállítva. Ilyen körülmények között a módszer különböző bőrszínű betegek esetén is konzisztensnek bizonyult, és a telefonon kívül semmilyen további berendezésre nem volt szükség.

A tanulmány nemcsak az okostelefonok bőrszínmérésben rejlő pontosabb és olcsóbb lehetőségeit emeli ki, hanem a klinikai ellátásban alkalmazandó megfelelőbb szabványok szükségességét is. A szerzők egyszerű irányelveket javasolnak a technika kórházi alkalmazásához, például a tetoválások vagy hegek feletti mérések elkerülését, az automatikus kamerafunkciók kikapcsolását és a bőrtől való állandó távolság megtartását.

Bár a kutatás egy kis csoport fiatal felnőttre korlátozódott és nem kórházi környezetben történt, jó alapot teremt a jövőbeli, valós körülmények között végzett tanulmányokhoz.

Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:

Smartphones may improve accuracy of medical devices across skin tones

Smartphone tristimulus colorimetry for skin-tone analysis at common pulse oximetry anatomical sites

Irodalmi hivatkozás:

Joshua A. Burrow et al, Smartphone tristimulus colorimetry for skin-tone analysis at common pulse oximetry anatomical sites, Biophotonics Discovery (2025). DOI: 10.1117/1.BIOS.2.3.032504