Một ứng dụng điện thoại thông minh được phát triển tại Đại học London (UCL) xác định bệnh vàng da nặng ở trẻ sơ sinh bằng cách quét mắt. Công cụ này có thể tỏ ra vô giá ở những khu vực trên thế giới thiếu khả năng tiếp cận các thiết bị sàng lọc đắt tiền.

Một nghiên cứu lâm sàng hợp tác của các nhà nghiên cứu tại UCL và Đại học Ghana hiện đã xác nhận rằng hiệu suất chẩn đoán của ứng dụng neoSCB (bilirubin củng mạc-kết mạc sơ sinh) có thể so sánh với hiệu suất của thiết bị sàng lọc bệnh vàng da thông thường.

Bệnh vàng da ở trẻ sơ sinh là do nồng độ sắc tố bilirubin trong máu cao, tích tụ khi gan chưa trưởng thành của trẻ sơ sinh không thể loại bỏ bilirubin đủ nhanh. Vì bilirubin gây độc cho não nên nếu vượt qua hàng rào máu não có thể gây tổn thương não. Nếu không được điều trị nhanh chóng, trẻ sơ sinh có thể bị rối loạn chức năng thần kinh vĩnh viễn, chậm phát triển, giảm thính lực hoặc thậm chí tử vong.

Nồng độ bilirubin trong máu trẻ sơ sinh có thể được đánh giá bằng xét nghiệm máu trong phòng thí nghiệm hoặc máy đo bilirubin qua da (TcB), một thiết bị chăm sóc tại chỗ thực hiện phép đo quang học dựa trên tiếp xúc trên da. Tuy nhiên, cả hai đều không có sẵn cho trẻ sơ sinh ở các nước có nguồn lực thấp và vùng sâu vùng xa. Không có khả năng xét nghiệm là một vấn đề nghiêm trọng, vì bệnh vàng da sơ sinh ảnh hưởng đến hơn một nửa số trẻ sơ sinh trong tuần đầu đời, một tỷ lệ đáng kể trong số đó sẽ cần được điều trị.

Lương Triều Vỹ, nhà phát triển công nghệ đằng sau ứng dụng neoSCB, giải thích rằng kỹ thuật camera của điện thoại thông minh hoạt động bằng cách định lượng màu của củng mạc (lòng trắng của mắt), vì mức độ vàng của củng mạc là dấu hiệu cho thấy nồng độ bilirubin trong cơ thể. Leung và các đồng nghiệp đã nghiên cứu việc sử dụng ảnh kỹ thuật số để đo màu củng mạc và sử dụng phương pháp này để định lượng bilirubin kết mạc củng mạc (SCB), kể từ năm 2014.

Ứng dụng này còn kết hợp tính năng trừ ánh sáng xung quanh, sử dụng màn hình điện thoại thông minh (chụp ảnh camera trước) hoặc đèn flash LED (chụp ảnh camera sau) để chiếu sáng chủ thể. Leung giải thích: “Thiết kế này giải quyết rõ ràng các yếu tố gây nhiễu trong việc đo màu của bệnh vàng da – ánh sáng xung quanh, đặc điểm của máy ảnh và tông màu da – đồng thời tránh sự cần thiết của các tiện ích bổ sung hoặc thẻ hiệu chỉnh màu trong ảnh”.

Đánh giá lâm sàng

Sau nghiên cứu thí điểm ban đầu trên 37 trẻ sơ sinh tại Bệnh viện Đại học London, nhóm nghiên cứu đã thực hiện một nghiên cứu kéo dài một năm trên 724 trẻ sơ sinh ở Ghana, công bố những phát hiện này trên tạp chí Nhi khoa. Nghiên cứu được thực hiện tại Bệnh viện khu vực Greater Accra và tại Bệnh viện Holy Family Nkawkaw, một bệnh viện huyện ở khu vực phía Đông.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng điện thoại thông minh Samsung Galaxy SB để ghi lại hai hình ảnh về mắt của mỗi trẻ sơ sinh, bật và tắt đèn flash LED, cho phép sử dụng phép trừ xung quanh để giảm thiểu tác động của ánh sáng xung quanh. Để xác thực hiệu suất chẩn đoán của mức SCB được đo bằng ứng dụng, họ cũng đã thực hiện phép đo TcB bằng cách sử dụng Dräger JM-105 máy đo bệnh vàng da, cùng với xét nghiệm máu trong phòng thí nghiệm, tiêu chuẩn vàng để xác minh tổng nồng độ bilirubin trong huyết thanh (TSB).

Ở giai đoạn đầu của nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã tối ưu hóa ứng dụng neoSCB bằng cách thiết lập tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SSNR) được trừ thích hợp để kiểm soát chất lượng. SSNR thời gian thực được hiển thị trên ứng dụng, giúp thao tác dễ dàng hơn. Họ cũng đã thêm một tùy chọn để phóng to hình ảnh đã chụp và chọn thủ công vùng quan tâm trên củng mạc để thu được giá trị SCB được tính toán theo thời gian thực.

Điều tra viên chính Christabel Enweronu-Laryea, của Trường Y Đại học Ghanavà Leung báo cáo rằng trong số 336 trẻ sơ sinh chưa được điều trị bệnh vàng da trước đây, ứng dụng neoSCB đã xác định được 74 trong số 79 trẻ sơ sinh bị vàng da nặng. Khi so sánh, TcB đã xác định được 76. Ứng dụng này có độ nhạy và độ đặc hiệu khá cao, với độ chính xác chẩn đoán tương tự như máy đo bệnh vàng da JM-105.

Tương quan TcB với TSB cao hơn tương quan SCB/TSB, có phương sai cao hơn, đặc biệt khi TSB lớn hơn ngưỡng sàng lọc 14.62 mg/dl. Ứng dụng neoSCB đã đánh giá thấp bilirubin ở giá trị TSB cao hơn, trong khi JM-105 không đưa ra giá trị bằng số nào trong các điều kiện tương tự. Các tác giả lưu ý rằng những phát hiện này không liên quan đến lâm sàng đối với ứng dụng điện thoại thông minh, được thiết kế để phát hiện mức TSB cần đánh giá lâm sàng và xét nghiệm máu bổ sung. Tuy nhiên, họ cảnh báo rằng không nên sử dụng ứng dụng này ở trẻ sơ sinh có tuổi thai dưới 37 tuần vì nó đánh giá thấp tình trạng vàng da ở trẻ non tháng.

Ngoài việc xác nhận của bệnh viện, 11 nhân viên y tế cộng đồng tại ba cộng đồng nông thôn ở khu vực phía Đông đã đánh giá ứng dụng neoSCB. Họ thành thạo cách sử dụng nó sau khoảng 30 phút đào tạo và tin rằng đây sẽ là một công cụ sàng lọc dễ sử dụng và hiệu quả cao, đặc biệt vì hình ảnh và dữ liệu có thể được truyền điện tử đến bệnh viện khi trẻ sơ sinh cần xét nghiệm bổ sung.

“Phương pháp neoSCB được các bà mẹ ở cộng đồng thành thị và nông thôn chấp nhận nơi nghiên cứu được thực hiện. Enweronu-Laryea cho biết: Các bà mẹ dễ dàng nghĩ ra cách để giữ cho mắt trẻ luôn mở, thường là bằng cách bắt đầu cho con bú”. Các nhà nghiên cứu nhận thấy phản hồi từ cả bà mẹ và nhân viên y tế cộng đồng rất đáng khích lệ, vì nhiều trẻ sơ sinh ở châu Phi cận Sahara có nguy cơ mắc bệnh vàng da nặng do tỷ lệ rối loạn di truyền cao liên quan đến nguy cơ tan máu cao (sự phá hủy tế bào máu đỏ). tế bào máu) và tăng bilirubin máu.

Giờ đây, thuật toán chẩn đoán trong ứng dụng neoSCB đã được xác thực, giao diện người dùng của nó sẽ được cải thiện hơn nữa để giúp nhân viên y tế trở nên thân thiện hơn với người dùng. Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng ứng dụng này có thể được sử dụng độc lập hoặc được tích hợp vào các ứng dụng chăm sóc sức khỏe bà mẹ và trẻ em đã được thiết lập như một chức năng bổ sung. Nhóm đang tìm kiếm các đối tác quốc tế cho các bước phê duyệt theo quy định tiếp theo (chẳng hạn như nhãn hiệu FDA, CE và MHRA) từ các quốc gia nơi ứng dụng neoSCB sẽ được sử dụng.