Приложение, которое может упростить скрининг неврологических заболеваний

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) разработали приложение для смартфонов, которое может позволить людям проводить скрининг на болезнь Альцгеймера, СДВГ и другие неврологические заболевания, записывая с помощью камеры движение своего глаза.

Приложение использует камеру ближнего инфракрасного излучения, которая встроена в новые смартфоны для распознавания лиц, наряду с обычной камерой для селфи, чтобы отслеживать, как меняется размер зрачка человека. Эти измерения зрачка могут быть использованы для оценки когнитивного состояния человека. 

Технология описана в докладе, который был представлен на конференции ACM Computer Human Interaction Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI 2022).

Размер зрачка, как показали недавние исследования, может дать информацию о неврологических функциях человека. Например, размер зрачка увеличивается, когда человек выполняет сложную когнитивную задачу или слышит неожиданный звук.

Измерение изменений в диаметре зрачка осуществляется путем проведения так называемого теста на реакцию зрачка. Этот тест может стать простым и легким способом диагностики и мониторинга различных неврологических заболеваний и расстройств. Однако в настоящее время для его проведения требуется специализированное и дорогостоящее оборудование, что делает его непрактичным для проведения вне лаборатории или клиники.

Приложение, разработанное университетской командой, использует инфракрасную камеру смартфона для определения зрачка человека. В ближнем инфракрасном диапазоне зрачок легко отличить от радужной оболочки глаза, даже в глазах с более темным цветом радужной оболочки. Это позволяет приложению рассчитывать размер зрачка с субмиллиметровой точностью. Приложение также использует цветную фотографию, сделанную обычной камерой смартфона, чтобы определить стереоскопическое расстояние между смартфоном и пользователем. Затем приложение использует это расстояние для преобразования размера зрачка из изображения в ближней инфракрасной области в миллиметровые единицы.

Результаты измерений приложения были сопоставимы с данными, полученными с помощью прибора, называемого пупиллометром, который является золотым стандартом для измерения размера зрачка.

Разработчики также включили в свое приложение различные функции, чтобы сделать его более удобным для пожилых людей. Они разработали простой интерфейс приложения, позволяющий пользователям самостоятельно проводить тесты на реакцию зрачка. Этот интерфейс включал голосовые команды, инструкции на основе изображений и дешевый пластиковый окуляр, чтобы помочь пользователю поместить его глаз в поле зрения камеры смартфона.

Исследователи продолжают эту работу в рамках проекта по обеспечению возможности использования аналогичной функции пупиллометрии на любом смартфоне, а не только на новых смартфонах.