Diabete: sarà possibile diagnosticarlo con lo smartphone

di Maria Rita Montebelli

Basterà uno smartphone, dotato di fotocamera e di luce per diagnosticare con notevole accuratezza la presenza di diabete. Lo dimostra uno studio condotto dalla University of California, San Francisco che si basa sull’elaborazione di un segnale pletismografico, attraverso un algoritmo di deep learning. La app, attualmente in fase di validazione, dovrebbe arrivare sul mercato entro i prossimi due anni. Un’importante possibilità di screening low cost di popolazione.

06 MAR - Il diabete è uno dei principali fattori di rischio per le malattie cardiovascolari. Eppure almeno una persona con diabete su tre non sa di essere affetta da questa condizione e non viene adeguatamente trattata. Ma forse la tecnologia può venire in aiuto. A suggerirlo è una ricerca che verrà presentata tra qualche giorno a New Orleans in occasione del congresso dell’American College od Cardiology. L’idea alla base di questo studio è che una popolare ‘app’ da smartphone, in grado di misurare la frequenza cardiaca sfruttando la fotocamera del telefono, può essere utilizzata anche per rilevare la presenza di diabete.
 
Anche in fase molto precoce il diabete è in grado di produrre delle alterazioni a carico dei vasi sanguigni e alle modalità di scorrimento del sangue al loro interno (le alterazioni vascolari). Un gruppo di ricercatori della University of California, San Francisco (UCSF) ha condotto uno studio per valutare proprio la possibilità di individuare la presenza di diabete utilizzando la fotocamera del cellulare e un segnale fotopletismografico (PPG), in grado di rilevare le alterazioni vascolari causate da modificazioni del flusso ematico.  
“Questo tipo di misurazione è facilmente ottenibile da uno smartphone e dai device indossabili che monitorano il battito cardiaco – spiega Robert Avram, primo autore dello studio, UCSF Medical Center – Con il nostro studio abbiamo dimostrato che attraverso il ‘deep learning’ e la fotocamera di uno smartphone siamo in grado di rilevare delle alterazioni vascolari associate al diabete e con una ragionevole discriminazione”.
 
Illuminando un polpastrello con la luce dello smartphone, è possibile catturare le variazioni di volume ematico che si verificano nei vasi ad ogni battito del cuore; ad ogni contrazione ventricolare corrisponde infatti un aumento di pressione all’interno dei vasi che ne provoca la dilatazione; questo a sua volta aumenta la quantità di luce che viene riflessa dalla pelle al sensore ottico della fotocamera del cellulare. Questo input infine può essere convertito graficamente in un’onda, che rappresenta come cambia il volume di sangue all’interno di un vaso.
 
Lo studio è stato realizzato su oltre 54 mila soggetti arruolati nello studio online Health eHeart Study che ha utilizzato la app per smartphone ‘Azumio Instant Heart Rate’, una delle applicazioni più scaricate per misurare la frequenza cardiaca. I partecipanti allo studio avevano in media 45 anni, il 53% era di sesso maschile e il 7% aveva dichiarato di avere il diabete. Gli autori dello studio hanno sviluppato un algoritmo di deep learning che utilizza le registrazioni di segnali PPG acquisite dallo smartphone per individuare quali partecipanti fossero affetti da diabete.
 
In generale questo approccio ha consentito di individuare correttamente i soggetti con diabete in oltre il 72% dei casi, basandosi solo sul segnale PPG. Rapportando il test alla presenza di altri fattori di rischio per diabete (età, genere indice di massa corporea, razza/etnia), la possibilità di individuare la presenza di diabete saliva all’81%. Il test inoltre ha un forte valore predittivo negativo (97%); ciò significa che su 100 partecipanti nei quali il test escludeva la presenza di diabete, la patologia non era effettivamente presente in 97 di loro.
 
Sono milioni le persone con diabete che vivono ignare della loro condizione. Per la diagnosi è necessario ricorrere ad un prelievo di sangue per misurare glicemia a digiuno e l’emoglobina glicata.
“Il diabete – commenta Avram - può rimanere asintomatico per un lungo periodo di tempo, ma intanto si possono verificare dei danni a livello dei vasi, che nel tempo conducono a complicanze cardiovascolari. Per questo è così importante individuare delle opportunità di screening non invasive e low cost che consentano di screenare milioni di persone. Fino ad oggi non avevamo a disposizione nulla del genere. Questa nuova strategia potrebbe diventare invece una modalità di screening per diabete, low cost e da fare tranquillamente a casa, armati di uno smartphone dotato di una fotocamera e di luce. E la maggior parte delle persone possiede ormai un cellulare. Naturalmente, di fronte ad un test positivo, il consiglio è di recarsi immediatamente dal medico per confermare la diagnosi.”
 
Il team di Avram sta attualmente testando il nuovo algoritmo per validarlo ulteriormente, anche in popolazioni differenti (es. afro-americani o asiatici), sottorappresentate in questo studio. Cercheranno inoltre di valutare se questa tecnologia possa consentire di distinguere se il paziente ha un diabete in fase precoce o tardiva. Una volta concluse tutte queste validazioni, il test sarà disponibile al pubblico dotato di smartphone. Presumibilmente nell’arco dei prossimi due anni.
 
Maria Rita Montebelli

06 marzo 2019
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