Se hai mai pensato di avere la febbre ma non sei riuscito a trovare un termometro, non sei il solo.
UN febbre è il sintomo più comunemente citato di COVID-19 e un segno precoce di molte altre infezioni virali. Un controllo della temperatura può essere cruciale per diagnosi rapide e per prevenire la diffusione virale. Eppure i termometri domestici accurati non sono all’ordine del giorno, nonostante l’aumento delle consultazioni di telemedicina.
Un team guidato da ricercatori dell’Università di Washington ha creato un’app, FeverPhone, che trasforma gli smartphone in termometri senza aggiungere nuovo hardware. Per misurare la temperatura di qualcuno, lo schermo di uno smartphone viene tenuto sulla fronte di un paziente. Qui è mostrato l’autore principale Joseph Breda (a sinistra), uno studente di dottorato UW presso la Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering, che misura la temperatura di Richard Li. Credito immagine: Dennis Wise/Università di Washington
Ci sono alcune potenziali ragioni per questo. I dispositivi possono variare da $ 15 a $ 300 e molte persone ne hanno bisogno solo poche volte all’anno. In tempi di domanda improvvisa, come nei primi giorni della pandemia di COVID-19, i termometri possono esaurirsi. Molte persone, in particolare quelle nelle aree con risorse insufficienti, possono ritrovarsi senza un dispositivo medico vitale quando ne hanno più bisogno.
Per affrontare questo problema, un team guidato da ricercatori dell’Università di Washington ha creato un’app chiamata FeverPhone, che trasforma gli smartphone in termometri senza aggiungere nuovo hardware.
Invece, utilizza il touchscreen del telefono e ripropone i sensori di temperatura della batteria esistenti per raccogliere dati che un modello di apprendimento automatico utilizza per stimare la temperatura corporea interna delle persone.
Quando i ricercatori hanno testato FeverPhone su 37 pazienti in un pronto soccorso, l’app del termometro ha stimato la temperatura corporea interna con una precisione paragonabile a quella di alcuni termometri di consumo. Il gruppo pubblicato i suoi risultati 28 marzo in Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies.
L’autore principale Joseph Breda. Credito immagine: Dennis Wise/Università di Washington
“Alla laurea, stavo facendo ricerche in un laboratorio in cui volevamo dimostrare che è possibile utilizzare il sensore di temperatura in uno smartphone per misurare la temperatura dell’aria”, ha affermato l’autore principale Giuseppe Bredauno studente di dottorato UW presso la Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering.
“Quando sono arrivato all’UW, il mio consulente e io ci chiedevamo come avremmo potuto applicare una tecnica simile per la salute. Abbiamo deciso di misurare la febbre in modo accessibile. La preoccupazione principale per la temperatura non è che sia un segnale difficile da misurare; è solo che le persone non hanno termometri.
L’app è la prima a utilizzare i sensori del telefono esistenti per stimare se le persone hanno la febbre. Ha bisogno di più dati di formazione per essere ampiamente utilizzato, ha affermato Breda, ma per i medici il potenziale di tale tecnologia è entusiasmante.
“La gente viene sempre al pronto soccorso dicendo: ‘Penso di avere la febbre.’ E questo è molto diverso dal dire ‘avevo la febbre’”, ha detto Dottoressa Mastafa Springstoncoautore dello studio e istruttore clinico UW presso il Dipartimento di medicina d’urgenza della Scuola di medicina UW.
“In un’ondata di influenza, ad esempio, le persone che corrono al pronto soccorso possono impiegare cinque giorni o anche una settimana a volte. Quindi, se le persone condividessero i risultati della febbre con le agenzie di sanità pubblica tramite l’app, in modo simile a come ci siamo registrati per gli avvisi di esposizione al COVID, questo segnale anticipato potrebbe aiutarci a intervenire molto prima”.
I termometri di livello clinico utilizzano minuscoli sensori noti come termistori per stimare la temperatura corporea. Anche gli smartphone standard contengono termistori; sono principalmente utilizzati per monitorare la temperatura della batteria. Ma i ricercatori UW si sono resi conto di poter utilizzare questi sensori per monitorare il trasferimento di calore tra una persona e un telefono. Il touchscreen del telefono potrebbe rilevare il contatto pelle-telefono e i termistori potrebbero misurare la temperatura dell’aria e l’aumento di calore quando il telefono tocca un corpo.
Per testare questa idea, il team ha iniziato raccogliendo dati in un laboratorio. Per simulare una fronte calda, i ricercatori hanno riscaldato un sacchetto di plastica pieno d’acqua con una macchina sous-vide e hanno premuto gli schermi del telefono contro il sacchetto.
Per tenere conto delle variazioni nelle circostanze, come persone diverse che utilizzano telefoni diversi, i ricercatori hanno testato tre modelli di telefono. Hanno anche aggiunto accessori come una protezione per lo schermo e una custodia e hanno cambiato la pressione sul telefono.
I ricercatori hanno utilizzato i dati di diversi casi di test per addestrare un modello di apprendimento automatico che utilizzava le complesse interazioni per stimare la temperatura corporea. Poiché i sensori dovrebbero misurare il calore della batteria del telefono, l’app tiene traccia della velocità con cui il telefono si riscalda e quindi utilizza i dati del touchscreen per tenere conto di quanto proviene da una persona che lo tocca.
Man mano che aggiungevano più casi di test, i ricercatori sono stati in grado di calibrare il modello per tenere conto delle variazioni di cose come gli accessori del telefono.
Quindi il team era pronto per testare l’app sulle persone. I ricercatori hanno portato FeverPhone al dipartimento di emergenza della UW School of Medicine per uno studio clinico in cui hanno confrontato le sue stime di temperatura con una lettura del termometro orale. Hanno reclutato 37 partecipanti, 16 dei quali avevano almeno una leggera febbre.
Per utilizzare FeverPhone, i partecipanti hanno tenuto i telefoni come fotocamere point-and-shoot, con indici e pollici che toccavano i bordi degli angoli per ridurre il calore delle mani che veniva percepito (alcuni hanno chiesto al ricercatore di tenere il telefono per loro).
Quindi i partecipanti hanno premuto il touchscreen contro la fronte per circa 90 secondi, che i ricercatori hanno scoperto essere il momento ideale per percepire il trasferimento del calore corporeo al telefono.
Complessivamente, FeverPhone ha stimato la temperatura corporea interna del paziente con un errore medio di circa 0,41 gradi Fahrenheit (0,23 gradi Celsius), che è nell’intervallo clinicamente accettabile di 0,5 C.
I ricercatori hanno evidenziato alcune aree per ulteriori indagini. Lo studio non ha incluso partecipanti con febbri gravi superiori a 101,5 F (38,6 C), perché queste temperature sono facili da diagnosticare e perché la pelle sudata tende a confondere altri termometri a contatto con la pelle, secondo il team.
Inoltre, FeverPhone è stato testato solo su tre modelli di telefono. Addestrarlo a funzionare su altri smartphone, così come su dispositivi come gli smartwatch, aumenterebbe il suo potenziale per le applicazioni di salute pubblica, ha affermato il team.
“Abbiamo iniziato con gli smartphone poiché sono onnipresenti e facili da ottenere dati”, ha affermato Breda.
“Sto già lavorando per vedere se possiamo ottenere un segnale simile con uno smartwatch. La cosa bella, poiché gli orologi sono molto più piccoli, è che la loro temperatura cambierà più rapidamente. Quindi puoi immaginare che un utente si metta un Fitbit sulla fronte e misuri in 10 secondi se ha la febbre o meno.
Fonte: Università di Washington
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org
