Пилотное технико-экономическое обоснование нового неинвазивного устройства для диагностики анемии

В регионах мира с низким уровнем ресурсов скрининг на анемию основан на анализе образца крови и обычно проводится в медицинских учреждениях. Существующие подходы к скринингу анемии не дали удовлетворительных результатов из-за критических ограничений, включая отсутствие: а) надежного доступа к лабораторному оборудованию, б) надежных неинвазивных внебольничных инструментов скрининга для местных медицинских работников, в) интеграции данных по анемии между системы здравоохранения и d) различие между гемолитическими и алиментарными причинами. Доступные в настоящее время неинвазивные методы имеют неприемлемо низкую точность и не позволяют различить алиментарную и гемолитическую этиологию.

Прототип помощника по диагностике анемии (ADA)

Мы разработали прототип помощника по диагностике анемии для неинвазивного одновременного определения двух маркеров анемии: гемоглобина крови и уровня угарного газа в конце выдоха. Устройство состоит из модуля оптического датчика и модуля отбора проб дыхания ETCO.

Уникальным и существенным преимуществом прибора является его способность независимо определять две ортогональные переменные, необходимые для дифференциальной диагностики алиментарной и гемолитической анемии:

1. Концентрация гемоглобина с использованием неинвазивной спектроскопии диффузного отражения. Используя высокоточный 11-волновый спектральный датчик, устройство обеспечит оптическое количественное определение уровней гемоглобина. Однако оптическое определение гемоглобина с использованием спектроскопии диффузного отражения хорошо известно; использование традиционных спектрофотометрических приборов очень дорого и поэтому непрактично для этого проекта. В качестве решения мы предлагаем использовать проверенный коммерчески доступный высокоточный 11-волновый датчик в визуальном и ближнем инфракрасном (ИК) диапазоне спектра. Спектр с 11 длинами волн позволит обеспечить достаточную точность измерения коэффициента отражения и пропускания на изобестических длинах волн на кривой затухания гемоглобина, а также компенсировать присутствие меланина, который является основным фактором, мешающим оптическому определению концентрации гемоглобина. [9] Изначально датчик был разработан для сбора данных на мочке уха и/или кончике пальца. Дополнительные версии включают датчик, который крепится на запястье (аналог умных часов). Обе версии устройства могут использоваться в исследовании, и обе оснащены стандартным USB- или Bluetooth-соединением с повсеместно распространенной мобильной платформой Android или iOS.
2. Угарный газ в конце прилива. Используя неинвазивный датчик, помещенный рядом с ноздрями, устройство будет измерять ETCO как косвенный показатель гемолиза. Измерение ETCO как показатель наличия гемолиза хорошо описано в медицинской литературе и обычно используется в отделениях новорожденных в качестве метода скрининга наличия гемолиза [7,8,10]. Положительный результат (наличие повышенного уровня ETCO) приведет к направлению на дальнейшее обследование в больнице.

Целью данного исследования является определение концентрации гемоглобина и ETCO у здоровых добровольцев с использованием устройства-прототипа и сравнение результатов с концентрациями гемоглобина и ETCO, полученными с использованием стандартных устройств ухода и системы CoSense для измерения ETCO.