Selfie, które pomoże zdiagnozować choroby trzustki i wątroby

Naukowcy z University of Washington pracują nad aplikacją, która wykorzystując zrobione sobie selfie potrafi oszacować zażółcenie skóry dorosłego człowieka. Celem badaczy jest poprawienie wykrywalności chorób wątroby i trzustki, na wczesnym etapie ich zaawansowania.

Badacze z University of Washington opisują, że jednym z objawów występowania nowotworu trzustki, który charakteryzuje się bardzo wysoką śmiertelnością, jest zażółcenie skóry i twardówki oka. Te zmiany są efektem zwiększonego stężenia bilirubiny w surowicy krwi, która odpowiada za wystąpienie żółtaczki u człowieka. Problem w tym, że kiedy zażółcenie skóry czy twardówki jest widoczne oznacza to, że jej stężenie jest już bardzo duże (od ok. 2,5 mg/dl). W efekcie u 80-85% pacjentów nowotwór wykrywany jest już w bardzo zaawansowanym i źle rokującym stadium.

Z tego powodu naukowcy rozpoczęli nad prostym i tanim urządzeniem, które pozwoli podczas badań przesiewowych wykryć pierwsze oznaki żółtaczki. Ma to następować zanim zażółcenie będzie widoczne dla pacjenta, czyli poziom bilirubiny będzie tylko minimalnie podwyższony (od 1,3 do 3,0 mg/dl). Z medycznego punktu widzenia pozwoli to również na wcześniejsze wychwycenie objawów innych chorób, takich jak zapalenie wątroby czy zespół Gilberta.

Selfie prawdę Ci powie

Najbardziej wiarygodnym badaniem, pozwalającym ocenić poziom bilirubiny jest sprawdzanie tzw. bilirubiny całkowitej (TBS) w próbce pobranej krwi. Niestety takiego badania nie da się przeprowadzić w gabinecie lekarskim. Trzeba je zlecić, a pacjenta wysłać do laboratorium. Więcej szczęścia mają noworodki, bo u nich badanie można wykonać korzystając z bezinwazyjnego, przezskórnego pomiaru stężenia bilirubiny. Bilirubinometr TcB jest drogi. W Polsce kosztuje ok. 15 000 zł i w badaniu dorosłych jego wskazania są mniej dokładne przy wyższych stężeniach bilirubiny.

Odczyt w aplikacji BiliScreen (zdjęcie: Dennis Wise/University of Washington)

Pomysł naukowców z University of Washington ma połączyć precyzję wyników uzyskiwanych z próbki krwi z łatwością badania jakie daje bilirubinometr. Nowe rozwiązanie, nazwane BiliScreen, do badania wykorzystuje smartfona i tanie w zakupie i eksploatacji akcesoria: specjalne gogle lub okulary służące do kalibracji.

Procedura pomiaru jest bardzo prosta. Pacjent robi sobie selfie oczu, które następnie jest analizowane przez aplikację. Program za pomocą algorytmów komputerowego przetwarzania obrazu i uczeniu maszynowemu „wycina” ze zdjęcia twardówkę, dzieli ją na segmenty, określa ich kolor i tak pozyskane dane przekłada na poziom bilirubiny.

Jak na razie testy kliniczne przeprowadzone zostały na 70 osobach. Testowe zdjęcia robione były na dwa sposoby: telefonem włożonym w gogle redukujące dopływ zewnętrznego oświetlenia i z wykorzystaniem papierowych okularów kalibrujących. W pierwszym przypadku błąd w szacowaniu poziomu bilirubiny przez aplikację BiliScreen wyniósł ± 2,76 mg/dl w stosunku do wyników uzyskanych na podstawie analizy próbki krwi. W drugim różnica sięgała już ± 3.55 mg/dl.

Po lewej gogle pomiarowe, po lewej okulary kalibracyjne (zdjęcie: Dennis Wise/University of Washington)

Wynika z tego, że na obecnym etapie BiliScreen nie ma wystarczającej precyzji by wykrywać minimalnie podwyższony poziom bilirubiny, który dla dorosłych znajduje się w przedziale od 1,3 do 3,0 mg/dl. Jednak sam pomysł i idea mogą być niewątpliwie pierwszym krokiem w opracowaniu nowego urządzenia do profilaktyki chorób trzustki i wątroby.

O opinie o BiliScreenie poprosiliśmy także specjalistę od chorób trzustki, gastrologa-pediatrę z Centrum Zdrowia Dziecka w Międzylesiu prof. ndzw. dr. hab. n. med. Grzegorza Oracza:

Sam pomysł przygotowania takiego prostego i łatwo dostępnego sprzetu diagnostycznego jest bardzo ciekawy. Jednak przy takim poziomie błędu w ocenie stężenia bilirubiny w tej chwili to urządzenie jest tylko dodatkowym gadżetem w telefonie. Niestety obecnie niezbyt przydatnym do pełnienia funkcji urządzenia skriningowego. Żeby można było je wykorzystać w badaniach przesiewowych jego dokładność musiałaby wynosić 0,5-1 mg/dl (mg%), a do takiego poziomu zgodnie z danymi podanymi w pełnej publikacji przez autorów pomysłu jeszcze mu daleko. Oko człowieka (doświadczonego lekarza) pozwala wykrywać podwyższony poziom bilirubiny powyżej 2 mg%, czyli poniżej błędu statystycznego BiliScreen.

Autorzy opisują wizję urządzenia pozwalającego na wczesne wykrywani raka trzustki. Można to jednak uznać tylko za dobry chwyt marketingowy. Niestety na obecnym etapie nie dysponujemy skuteczną metodą wczesnego wykrywania raka trzustki, nawet przy użyciu bardziej zaawansowanych technologii niż BiliScreen. Pojawienie się żółtaczki (podwyższonego poziomu bilirubiny) świadczy o bardziej zaawansowanym procesie nowotworowym niż sugerują to autorzy projektu.
Dopracowanie tej metody umożliwiłoby natomiast wczesniejsze rozpoznanie podwyższonego stężenia bilirubiny w innych jednostkach chorobowych takich  jak wirusowe zapalenia wątroby czy choroba Gilberta i jej nieinwazyjne monitorowanie.  

Źródło 1; źródło 2