Wie wil weten of het zuurstofgehalte van zijn bloed niet te laag is, kan dit binnenkort meten met zijn smartphone. Als de voorlopige onderzoeksresultaten representatief zijn tenminste.

 

In het voorjaar van 2020, toen de eerste coronapiek op zijn hoogtepunt was, waren ze niet aan te slepen: saturatiemeters, voor het bepalen van het zuurstofgehalte in het bloed. Ook patiënten die niet kortademig of benauwd waren, hadden soms erg lage zuurstofwaarden.

Het zuurstofgehalte in het bloed is belangrijk om te weten, want een tekort kan schadelijk zijn voor de gezondheid. Het verstoort verbrandingsprocessen in de cellen en leidt tot een verlaagd bewustzijn. In de medische wereld wordt een saturatie van 95 procent of meer als een normale waarde gezien – bij lagere waarden krijgen patiënten doorgaans extra zuurstof toegediend. Een saturatie onder de 90 procent geldt als alarmerend.

 

Rood

Het meten van de saturatie is dan ook een van de standaardhandelingen die de (zieken-)huisarts verricht als een patiënt zich onwel voelt. De patiënt krijgt dan een hoesje of klemmetje om zijn vinger, die met infraroodstraling de bloedvaatjes doorlicht. Het hemoglobine in de rode bloedcellen heeft een andere kleur rood als er zuurstof aan gebonden zit dan als dat niet het geval is.

Wie thuis ook zijn saturatie wil meten – bijvoorbeeld omdat hij Covid heeft opgelopen of net uit het ziekenhuis is ontslagen en zichzelf graag gerust wil stellen – kan dat binnenkort ook met zijn eigen smartphone doen. Althans, volgens de eerste voorzichtige resultaten van de test die dit moet uitwijzen, en die deze week zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nature.

 

Deep learning

Een team Amerikaanse onderzoekers ontwikkelde een deep learning-algoritme dat het zuurstofgehalte kan bepalen uit het licht dat door de vinger van iemand heen schijnt. Het enige dat je ervoor hoeft te doen is je vinger over het flitslampje van je telefoon leggen en een foto te maken. De camera meet dan hoeveel licht van de flits er wordt geabsorbeerd door de drie verschillende kleurkanalen: rood, groen en blauw.

 

Testen

De Amerikanen testten het concept uit door proefpersonen een mix van stikstof en zuurstof toe te dienen om het zuurstofgehalte in het bloed tijdelijk te verlagen. In tachtig procent van de gevallen werd dit met de smartphone correct vastgesteld, schrijven ze in een persbericht van de University of Washington.

Wel moet hierbij in acht worden genomen dat de eerste groep proefpersonen uit slechts zes mensen bestond. De saturatiegegevens van vier van hen – zowel volgens de smartphone als volgens een klassieke saturatiemeter – werden gebruikt om het model te leren welk signaal bij welk zuurstofgehalte hoort, de gegevens van de andere twee om te controleren of het model vervolgens goed werkt.

Omdat bij elke patiënt aan twee handen werd gemeten en er bovendien honderden metingen per experiment werden gedaan, waren er uiteindelijk wel tienduizend metingen om te gebruiken – waarvan achtduizend voor de training van het algoritme en tweeduizend voor de validatie.

 

Meer personen

De volgende stap is om de test met meer proefpersonen te doen, schrijven de onderzoekers in hun publicatie. Dan kan meteen worden uitgezocht in hoeverre variabelen als variaties in huidskleur en de hoeveelheid eelt op de vingers invloed hebben op de resultaten.

 

Openingsbeeld: Dennis Wise, University of Washington