Ingénierie | Santé et médecine | Communiqués de presse | Santé publique | Recherche | Technologie
21 juin 2023
Une équipe dirigée par des chercheurs de l’Université de Washington a créé une application – FeverPhone – qui transforme les smartphones en thermomètres sans ajouter de nouveau matériel. Pour prendre la température d’une personne, l’écran d’un smartphone est collé au front d’un patient. L’auteur principal Joseph Breda (à gauche), étudiant au doctorat à l’UW à la Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering, mesure la température de Richard Li.Dennis Wise/Université de Washington
Si vous avez déjà pensé que vous pouviez avoir une température sans trouver de thermomètre, vous n’êtes pas seul. La fièvre est la symptôme le plus souvent cité de la COVID-19 et un signe précoce de nombreuses autres infections virales. Pour un diagnostic rapide et pour prévenir la propagation virale, un contrôle de la température peut être crucial. Pourtant, les thermomètres domestiques précis ne sont pas monnaie courante, malgré l’essor des consultations en télésanté.
Il y a quelques raisons potentielles à cela. Les appareils peuvent coûter entre 15 $ et 300 $, et de nombreuses personnes n’en ont besoin que quelques fois par an. En période de demande soudaine – comme les premiers jours de la pandémie de COVID-19 – les thermomètres peuvent se vendre. De nombreuses personnes, en particulier celles vivant dans des zones défavorisées, peuvent se retrouver sans appareil médical vital au moment où elles en ont le plus besoin.
Pour résoudre ce problème, une équipe dirigée par des chercheurs de l’Université de Washington a créé une application appelée FeverPhone, qui transforme les smartphones en thermomètres sans ajouter de nouveau matériel. Au lieu de cela, il utilise l’écran tactile du téléphone et réutilise les capteurs de température de la batterie existants pour collecter des données qu’un modèle d’apprentissage automatique utilise pour estimer la température corporelle centrale des personnes. Lorsque les chercheurs ont testé FeverPhone sur 37 patients dans un service d’urgence, l’application a estimé les températures corporelles centrales avec une précision comparable à celle de certains thermomètres grand public. L’équipe a publié ses conclusions 28 mars dans Actes de l’ACM sur les technologies interactives, mobiles, portables et ubiquitaires.
“Au premier cycle, je faisais des recherches dans un laboratoire où nous voulions montrer que vous pouviez utiliser le capteur de température d’un smartphone pour mesurer la température de l’air”, a déclaré l’auteur principal. Joseph Bréda, doctorant UW à la Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering. « Quand je suis arrivé à l’UW, mon conseiller et moi nous sommes demandé comment nous pouvions appliquer une technique similaire pour la santé. Nous avons décidé de mesurer la fièvre de manière accessible. La principale préoccupation concernant la température n’est pas qu’il s’agit d’un signal difficile à mesurer ; c’est juste que les gens n’ont pas de thermomètres.
Auteur principal Joseph Breda.Dennis Wise/Université de Washington
L’application est la première à utiliser les capteurs de téléphone existants pour estimer si les gens ont de la fièvre. Il a besoin de plus de données de formation pour être largement utilisé, a déclaré Breda, mais pour les médecins, le potentiel d’une telle technologie est passionnant.
“Les gens viennent tout le temps aux urgences en disant:” Je pense que j’avais de la fièvre. Et c’est très différent de dire “j’avais de la fièvre””, a déclaré Dr Mastafa Springston, co-auteur de l’étude et instructeur clinique de l’UW au Département de médecine d’urgence de l’École de médecine de l’UW. « Lors d’une vague de grippe, par exemple, les gens qui courent aux urgences peuvent prendre cinq jours, voire une semaine parfois. Donc, si les gens devaient partager les résultats de la fièvre avec les agences de santé publique via l’application, de la même manière que nous nous sommes inscrits aux avertissements d’exposition au COVID, ce signe antérieur pourrait nous aider à intervenir beaucoup plus tôt.
Les thermomètres de qualité clinique utilisent de minuscules capteurs appelés thermistances pour estimer la température corporelle. Les smartphones standard contiennent également des thermistances ; ils sont principalement utilisés pour surveiller la température de la batterie. Mais les chercheurs de l’UW ont réalisé qu’ils pouvaient utiliser ces capteurs pour suivre le transfert de chaleur entre une personne et un téléphone. L’écran tactile du téléphone pouvait détecter le contact peau-téléphone, et les thermistances pouvaient mesurer la température de l’air et l’augmentation de la chaleur lorsque le téléphone touchait un corps.
Pour tester cette idée, l’équipe a commencé par collecter des données dans un laboratoire. Pour simuler un front chaud, les chercheurs ont chauffé un sac en plastique rempli d’eau avec une machine sous vide et pressé des écrans de téléphone contre le sac. Pour tenir compte des variations de circonstances, telles que différentes personnes utilisant différents téléphones, les chercheurs ont testé trois modèles de téléphone. Ils ont également ajouté des accessoires tels qu’un protecteur d’écran et un étui et modifié la pression sur le téléphone.
Les chercheurs ont utilisé les données de différents cas de test pour former un modèle d’apprentissage automatique qui utilisait les interactions complexes pour estimer la température corporelle. Étant donné que les capteurs sont censés mesurer la chaleur de la batterie du téléphone, l’application suit la rapidité avec laquelle le téléphone chauffe, puis utilise les données de l’écran tactile pour tenir compte de la quantité de chaleur provenant d’une personne qui le touche. Au fur et à mesure qu’ils ajoutaient des cas de test, les chercheurs ont pu calibrer le modèle pour tenir compte des variations d’éléments tels que les accessoires de téléphone.
Ensuite, l’équipe était prête à tester l’application sur les gens. Les chercheurs ont emmené FeverPhone au service des urgences de l’UW School of Medicine pour un essai clinique où ils ont comparé ses estimations de température à la lecture d’un thermomètre oral. Ils ont recruté 37 participants, dont 16 avaient au moins une légère fièvre.
Pour utiliser FeverPhone, les participants ont tenu les téléphones comme des caméras point-and-shoot – avec les index et les pouces touchant les bords des coins pour réduire la chaleur des mains détectées (certains ont demandé au chercheur de tenir le téléphone pour eux). Ensuite, les participants ont appuyé l’écran tactile contre leur front pendant environ 90 secondes, ce qui, selon les chercheurs, était le moment idéal pour détecter le transfert de chaleur corporelle vers le téléphone.
Dans l’ensemble, FeverPhone a estimé la température corporelle centrale du patient avec une erreur moyenne d’environ 0,41 degré Fahrenheit (0,23 degré Celsius), ce qui se situe dans la plage cliniquement acceptable de 0,5 C.
Les chercheurs ont mis en évidence quelques domaines nécessitant une enquête plus approfondie. L’étude n’a pas inclus de participants souffrant de fièvres sévères supérieures à 101,5 F (38,6 C), car ces températures sont faciles à diagnostiquer et parce que la peau moite a tendance à confondre les autres thermomètres à contact cutané, selon l’équipe. De plus, FeverPhone n’a été testé que sur trois modèles de téléphones. Le former pour qu’il fonctionne sur d’autres smartphones, ainsi que sur des appareils tels que les smartwatches, augmenterait son potentiel pour les applications de santé publique, a déclaré l’équipe.
“Nous avons commencé avec les smartphones car ils sont omniprésents et faciles à obtenir des données”, a déclaré Breda. “Je travaille déjà pour voir si nous pouvons obtenir un signal similaire avec une smartwatch. Ce qui est bien, parce que les montres sont beaucoup plus petites, c’est que leur température changera plus rapidement. Vous pouvez donc imaginer qu’un utilisateur mette un Fitbit sur son front et mesure en 10 secondes s’il a de la fièvre ou non.
Shwetak Patelprofesseur à l’UW à l’école Allen et au département de génie électrique et informatique, était l’un des principaux auteurs de l’article, et Alex Mariakakis, professeur adjoint au département d’informatique de l’Université de Toronto, était co-auteur. Cette recherche a été soutenue par l’Université de Washington Gift Fund.
Pour plus d’informations, contactez Breda à [email protected]. Il voyagera pour des recherches à partir du 23 juin; sa disponibilité pour des entretiens sera limitée par la suite.
Pour des questions spécifiques au Dr Mastafa Springston, veuillez contacter Susan Gregg à [email protected].
Tag(s): Collège d’ingénierie • Département de médecine d’urgence • Joseph Breda • Mastafa Springston • École d’informatique et d’ingénierie Paul G. Allen • santé de la population • École de médecine • Shwetak Patel
2023-06-21 19:36:24
1687366788
#Une #application #peut #transformer #les #smartphones #thermomètres #qui #détectent #avec #précision #les #fièvres
