Kang Lee, Professor für angewandte Psychologie und menschliche Entwicklung am Ontario Institute for Studies in Education und Forschungslehrstuhl für Entwicklungsneurowissenschaften in Kanada, ist der Hauptautor der Studie. Er arbeitete mit Forschern der Abteilung für Physiologie der Universitäten in Hangzhou sowie in Zhejiang in China zusammen.
Mithilfe einer Technologie, die Lee und sein Postdoktorand Paul Zheng gemeinsam entdeckten und als transdermale optische Bildgebung bezeichneten, bestimmten die Forscher den Blutdruck von 1.328 kanadischen und chinesischen Erwachsenen, indem sie zweiminütige Videos ihrer Gesichter auf einem iPhone aufzeichneten. Die Ergebnisse wurden mit Standardgeräten zur Blutdruckmessung verglichen.
Die Forscher fanden heraus, dass sie drei Arten von Blutdruck mit einer Genauigkeit von 95 bis 96 Prozent messen konnten.
„Der Blutdruck gehört zu den wichtigsten Gesundheitsindizes, anhand derer wir Ihre Gesundheit messen“, sagt Lee.
Anura, die App zum Blutdruckmessen per Selfie-Video.
Wenn der Blutdruck zu hoch oder zu niedrig ist, kann dies zu schwerwiegenden gesundheitlichen Problemen wie Herzinfarkten und Schlaganfällen führen, weshalb laut Lee einen einfachen Zugang zu diesen Messungen für besonders wichtig hält. Dies gilt insbesondere Personen mit einem höheren Risiko für Probleme im Zusammenhang mit Bluthochdruck (hoher Blutdruck) oder Hypotonie (niedriger Blutdruck).
Entdeckung der Technologie per Zufall.
Vor drei Jahren versuchten Lee und Zheng, einen berührungslosen Lügendetektor zu bauen. Dabei stellten sie fest, dass eine ähnliche Technologie den Blutdruck messen kann. Diese Entdeckung veranlasste Lee, die Richtung seiner Forschung zu ändern und ganz auf die Messung von Gesundheitsparametern mit Gesichtsvideoaufnahmen überzugehen.
„Von Lügendetektoren profitieren nur sehr kleine Gruppen. Aber wenn ich den Blutdruck messen kann, können viele Menschen davon profitieren “, sagt Lee.
Die transdermale optische Bildgebung nutzt die Durchsichtigkeit der Gesichtshaut. Wenn das Licht das Gesicht erreicht, dringt es in die Haut ein und erreicht das darunter liegende Hämoglobin, das rot ist. Diese Technologie verwendet den optischen Sensor eines Smartphones, um das vom Hämoglobin reflektierte rote Licht einzufangen. Auf diese Weise kann die Technologie Blutflussänderungen unter der Haut sichtbar machen und messen.
„Aus dem von der Technologie aufgenommenen Video können Sie ersehen, wie das Blut in verschiedenen Bereichen des Gesichts fließt, und durch dieses Auf und Ab von Blut im Gesicht können Sie eine Menge Informationen erhalten“, sagt Lee.
Er verstand, dass die transdermale optische Bildgebungstechnologie erhebliche praktische Auswirkungen hatte, und gründete mit Hilfe von U of T und MaRS zusammen mit dem Unternehmer Marzio Pozzuoli, dem heutigen CEO , ein Startup-Unternehmen namens Nuralogix .
Kang Lee, Professor für angewandte Psychologie und menschliche Entwicklung
am Ontario Institute for Studies in Education und am kanadischen
Forschungslehrstuhl für Entwicklungsneurowissenschaften,
ist der Hauptautor der Studie (Foto von Johnny Guatto)
Pozzuoli hatte Erfolg mit RuggedCom, einem Kommunikationsunternehmen, das er in seinem Keller gründete und 2012 für rund 440 Millionen US-Dollar an Siemens verkaufte.
„Ich wollte etwas finden, für das ich mich leidenschaftlich engagieren kann und das Auswirkungen auf die Welt hat“, sagt Pozzuoli. „Zu diesem Zeitpunkt habe ich Dr. Lee kennengelernt und dann angefangen, mir anzusehen, was er hat. Wir könnten einige wirklich interessante Dinge tun, einschließlich der Revolutionierung der Art und Weise, wie die Gesundheitsfürsorge auf der ganzen Welt betrieben wird.“
Nuralogix hat eine Smartphone-App namens Anura entwickelt, mit der Menschen die transdermale optische Bildgebungssoftware selbst ausprobieren können. In der öffentlich verfügbaren Version der App können Benutzer ein 30-Sekunden-Video ihres Gesichts aufnehmen und erhalten Messwerte für Stresslevel und Ruheherzfrequenz. Im Herbst wird das Unternehmen eine Version der App in China veröffentlichen, die Blutdruckmessungen umfasst.
Laut Lee muss noch mehr Forschung betrieben werden, um sicherzustellen, dass die Gesundheitsmessungen mithilfe der transdermalen optischen Bildgebung so genau wie möglich sind. In der aktuellen Studie wurden beispielsweise nur Personen mit regelmäßigem oder leicht erhöhtem Blutdruck gemessen. Die Untersuchungsprobe hatte auch keine Personen mit sehr dunkler oder sehr heller Haut. Laut Lee werden unterschiedlichste Forschungsthemen genauere Messungen durchführen, aber bei der Suche nach Menschen mit sehr hohem und niedrigem Blutdruck gibt es Herausforderungen.
„Um unsere App zu verbessern, um sie insbesondere für Menschen mit Bluthochdruck nutzbar zu machen, müssen wir viele Daten von ihnen sammeln, was sehr, sehr schwierig ist, da viele von ihnen bereits Medikamente einnehmen“, sagt Lee. „Ethisch gesehen können wir ihnen nicht sagen, dass sie keine Medikamente einnehmen sollen, aber von Zeit zu Zeit bekommen wir Teilnehmer, die keine Medikamente einnehmen, damit wir eine möglichst breite Datenbasis bekommen.“
Zwar gibt es eine breite Palette von Anwendungen für die transdermale optische Bildgebungstechnologie, doch laut Lee ist der Datenschutz von größter Bedeutung. Er sagt, wenn eine Person die Software verwendet, indem sie ein Video ihres Gesichts aufzeichnet, werden nur die Ergebnisse in die Cloud hochgeladen, das Video jedoch nicht.
„Wir extrahieren nur Blutflussinformationen aus Ihrem Gesicht und senden diese an die Cloud. Wenn ich aus der Wolke auf Ihren Blutfluss schaue, kann ich nicht sagen, dass Sie es sind “, sagt er.
DeepAffex, die Cloud basierte AI-Engine zum Sammeln und zur Evaluierung
von Daten für die transdermale optische Bildgebungstechnologie
Lee und Pozzuoli geben an, dass die Technologie eine Fülle von Möglichkeiten bietet – einschließlich der Möglichkeit, Gesundheitsdienste für diejenigen bereitzustellen, die nur eingeschränkten Zugang zur Gesundheitsversorgung haben, wie beispielsweise Menschen in China und Indien, bei denen das Verhältnis von Arzt zu Patient viel niedriger ist, oder auch in entlegeneren Teilen Kanadas.
„Wenn Sie einen Computer oder ein Telefon einrichten, können Sie einen Arzt, der beispielsweise in Toronto ist, anrufen und dann miteinander sprechen und gleichzeitig diagnostizieren“, sagt Lee.
Das Forschungsteam hofft auch, die Fähigkeiten der Technologie zur Messung anderer Gesundheitsmarker, einschließlich Blutzuckerspiegel, Hämoglobin und Cholesterin, zu erweitern.
Nuralogix, um die Technologie zu monetarisieren, wird eine App erstellt wird, für die Verbraucher eine geringe monatliche Gebühr zahlen sollen, um auf detailliertere Gesundheitsdaten zuzugreifen. Sie lizenzieren die Technologie auch über ein Produkt namens DeepAffex, eine Cloud-basierte AI-Engine, die von Unternehmen in einer Reihe von Branchen von der Gesundheitsfürsorge bis zur Sicherheit verwendet werden kann, die sich für die transdermale optische Bildgebungstechnologie interessieren.
