46 – Hoe kunnen we de bloedsuikerconcentratie meten uit een photoplethysmogram (PPG signaal) verkregen uit een korte video van het gezicht van de patiënt?

IntelliProve

De app van IntelliProve stelt medisch personeel in staat om vitale parameters te meten binnen de 30 seconden; snel, contactloos én zonder medische apparatuur.
Opdracht
Verwacht eindresultaat: Proof-of-concept

Wil jij graag aan deze uitdaging werken?

Ben je professor of assistent en wil je graag met deze uitdaging aan de slag in je vak? Neem contact op via onderstaande knop en we brengen je in contact met de juiste persoon.

Ben je student en wil je deze uitdaging gebruiken in één van je vakken? Neem contact op via onderstaande knop en plaats alvast de professor of assistent van het vak in CC. Wij brengen jou in contact met de juiste persoon.

Wat is de kern van het probleem?

Onze start-up (gevestigd in Gent en bestaande uit 4 co-founders) is op dit moment een ‘processing engine’ aan het ontwikkelen die vitale parameters (zoals hartslag) kan berekenen uit een korte video van het gezicht van een persoon. Hiervoor maken we gebruik van transdermale optische beeldvorming (TOI) op basis van photoplethysmografie (PPG), een optische methode om hart-synchrone veranderingen in het bloedvolume te meten in lichaamsuiteinden zoals het gezicht, de vinger en de oorlel. Terwijl het hart bloed pompt, verandert het bloedvolume in de bloedvaten, synchroon met de hartcyclus. Deze verandering in het bloedvolume leidt tot een kleine verandering in de huidskleur (zichtbaar met een video camera), van waaruit een PPG signaal kan worden bepaald. Vitale parameters kunnen vervolgens worden afgeleid uit een kwalitatief PPG signaal door signal processing en machine learning technieken. Het is onze ambitie om naast vitale parameters ook andere gezondheidsparameters (zoals bloedglucoseconcentratie) te meten aan de hand van het verkregen PPG signaal.

Wat zou de impact zijn indien dit probleem opgelost wordt?

Diabetes is een van de drie belangrijkste chronische ziekten in de wereld en het aantal diabetespatiënten in de wereld neemt jaar na jaar toe. Daarom is het cruciaal om de bloedglucosespiegel op een eenvoudige en snelle manier te kunnen controleren. Op dit moment wordt bloedglucose gemeten door bloed uit de vingertop te verzamelen, een methode met vele nadelen vanwege de hoge kost, infectierisico en ongemak bij de patiënt. De voorgestelde methode in dit project laat een snelle, contactloze en goedkope meting van de suikerspiegel toe bij een individu welke een enorme impact zou hebben op de gezondheidszorg. Indien succesvol zal de technologie verder op punt worden gesteld en geïmplementeerd worden in onze huidige processing engine. Deze engine zal op langere termijn als gecertificeerde medische software tool gebruikt worden in de gezondheidssector.

Waarom dien je deze uitdaging in?

Ons R&D team focust zich op dit moment op het verkrijgen van een kwalitatief PPG signaal uit een video van het gezicht (in functie van verschillende omgevingsfactoren) en het bepalen van de vitale parameters uit dit signaal. We zijn op zoek naar een gemotiveerde student die met een frisse blik een zijtak van onze R&D kan aanvangen. Dit project zou een verrijking zijn voor zowel de student als het hele start-up team.

Wat is er al geprobeerd om dit probleem op te lossen?

Er zijn verschillende academische papers beschikbaar die bloedglucosemeting, startende van een PPG signaal, uitvoerig beschrijven. Kort samengevat wordt door middel van ‘waveform feature analysis’ (= morfologische karakteristieken van het PPG signaal) de glucoseconcentratie bepaald. Dit blijkt succesvol startende van een PPG signaal komende van een vingersensor. Vanuit deze kennis wordt dit innovatieve project aangevat.

Wat zijn de volgende stappen die moeten gebeuren?

Het is de bedoeling dat de student een software algoritme ontwikkeld die op een zo accuraat mogelijke manier de glucoseconcentratie kan berekenen startende van een PPG signaal. Gebaseerd op de literatuur lijkt het bouwen en trainen van een machine learning model aan de hand van verschillende PPG signaal eigenschappen (zoals piekhoogte, piekinterval,…) de meest aangewezen methode hiervoor. Dit is gelijkaardig aan de methode die ons R&D team op dit moment gebruikt voor de bloeddrukmeting. In een eerste fase kan gebruik worden gemaakt van (online) beschikbare databases voor het trainen van dit model. Indien succesvol kan het testen en valideren in een gecontroleerde setting gebeuren.

Praktisch

Timing

1e semester, 2e semester, Gedurende het jaar

Taal

Nederlands, Engels

Voorwaarden eindresultaat

Het resultaat mag enkel door de organisatie gecommercialiseerd of gebruikt worden.

Beschikbaar budget

Er kan een budget (ca. €1000) voorzien worden voor aankopen gerelateerd aan dit project (medisch referentiemateriaal, IT kosten,…). Vergaderruimte beschikbaar in Gent (De Krook).

Kan op afstand uitgevoerd worden

Ja

Wil jij graag aan deze uitdaging werken?

Ben je professor of assistent en wil je graag met deze uitdaging aan de slag in je vak? Neem contact op via onderstaande knop en we brengen je in contact met de juiste persoon.

Ben je student en wil je deze uitdaging gebruiken in één van je vakken? Neem contact op via onderstaande knop en plaats alvast de professor of assistent van het vak in CC. Wij brengen jou in contact met de juiste persoon.