Les utilisateurs de l’application placent un doigt sur l’objectif de l’appareil photo et le flash de leur smartphone.
Les maladies respiratoires telles que le COVID-19 empêchent l’organisme d’extraire l’oxygène des poumons, ce qui explique que le taux d’oxygène sanguin des patients doive souvent être contrôlé. De nouvelles recherches suggèrent maintenant que les gens pourraient suivre ces niveaux à la maison, en utilisant leur smartphone.
D’ordinaire, la saturation en oxygène du sang est contrôlée à l’aide d’un appareil dénommé « oxymètre de pouls », qui se fixe soit sur un doigt, soit sur le lobe de l’oreille. Ces outils sont généralement appliqués et contrôlés par des techniciens qualifiés dans les hôpitaux ou les cliniques. Il existe des oxymètres connectés à un smartphone, mais c’est un appareil de plus que les utilisateurs à domicile doivent acheter.
À la recherche d’une solution plus simple et moins coûteuse, des scientifiques de l’université de Washington et de l’université de Californie à San Diego ont mis au point une application expérimentale. Ils ont commencé avec six volontaires âgés de 20 à 34 ans – trois hommes, trois femmes, dont un Afro-Américain et les autres de type caucasien.
Pour entraîner l’algorithme d’apprentissage profond utilisé par l’application, quatre de ces personnes ont porté un oxymètre standard sur un doigt et ont placé un autre doigt de la même main au-dessus de l’objectif et du flash d’un smartphone. Pendant 15 minutes, elles ont respiré un mélange d’oxygène et d’azote, afin de réduire lentement leur taux d’oxygène dans le sang.
Pendant ce temps, le téléphone enregistrait une vidéo avec flash du sang qui entrait et sortait de leur doigt. L’application analysait en permanence la quantité de lumière absorbée par le sang, dans les canaux de couleur verte, rouge et bleue. La quantité absorbée variait en fonction de la quantité d’oxygène dans le sang.
Lorsque les mesures d’oxygène dans le sang obtenues par l’oxymètre ont été comparées aux mesures d’intensité lumineuse du téléphone, il a été possible de déterminer quelles lectures spécifiques correspondaient à quelles mesures lumineuses spécifiques. L’application a donc pu déterminer la quantité d’oxygène présente dans le sang à un moment donné, en fonction de la quantité de lumière absorbée par le sang.
Lorsque l’application a ensuite été testée sur les six volontaires, elle s’est avérée capable de mesurer les niveaux d’oxygène dans le sang jusqu’à 70 %, soit la valeur la plus basse que les oxymètres commerciaux sont tenus de mesurer. En revanche, une personne en bonne santé doit avoir un taux d’oxygène dans le sang d’au moins 95 % et doit généralement consulter un médecin si ce taux tombe en dessous de 90 %.
Dans sa forme actuelle, l’application est capable de détecter avec précision les faibles taux dans 80 % des cas. Ce chiffre devrait s’améliorer de manière significative à mesure que la technologie se développe, ce qui implique d’entraîner l’application sur un ensemble de données beaucoup plus vaste.
« De cette façon, vous pourriez avoir plusieurs mesures avec votre propre appareil, gratuitement ou à faible coût », a déclaré le Dr Matthew Thompson de l’Université de Washington, co-auteur d’un article sur la recherche. « Dans un monde idéal, ces informations pourraient être transmises de manière transparente au cabinet d’un médecin. Cela serait vraiment bénéfique pour les rendez-vous de télémédecine ou pour les infirmières de triage qui pourraient ainsi déterminer rapidement si les patients doivent se rendre aux urgences ou s’ils peuvent continuer à se reposer chez eux. »
