Anda Demam? Tempelkan Ponsel di Dahi

Termometer, yang sangat penting saat pandemi COVID-19 serta vital untuk mengukur suhu tubuh saat Anda merasa demam, kini tidak lagi barang yang susah dicari atau mahal untuk dibeli. Apalagi, dengan adanya termometer di rumah, demam yang jadi gejala awal banyak infeksi virus, bisa didiagnosis secara cepat dan bisa mencegah penyebaran virus lebih jauh.

Selama ini, tidak semua rumah punya termometer. Ada beberapa alasan, memang. Salah satunya soal harga yang bisa mencapai puluhan sampai ratusan ribu rupiah. Padahal, pemakaian alat ini bisa dihitung jari atau saat sedang demam saja. Namun, saat pandemi COVID-19, permintaan termometer meroket. Sementara banyak orang, terutama di daerah yang kurang sumberdaya, malah tidak memperoleh alat vital ini di saat sangat membutuhkannya.

Nah, kondisi tersebut menarik minat tim peneliti di University of Washington (UW) untuk menciptakan aplikasi di ponsel pintar bernama FeverPhone. Dengan aplikasi ini, maka ponsel Anda bisa menjadi termometer tanpa perlu menambah perangkat keras baru. Cukup gunakan ponsel layar sentuh dan memanfaatkan sensor suhu batere yang ada untuk mengumpulkan data. Data ini yang kemudian oleh model mesin pembelajaran (ML) digunakan untuk memperkirakan suhu inti tubuh manusia.

Ketika tim peneliti menguji coba FeverPhone terhadap 37 pasien di unit gawat darurat (UGD), aplikasi ini mampu memperkirakan suhu inti tubuh dengan akuarasi yang setara dengan termometer yang dijual bebas. Hasil temuan ini dipublikasikan tim peneliti di jurnal Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies, edisi 28 Maret.

“Saat masih sarjana S1, saya melakukan riset di sebuah lab di mana kami ingin menunjukkan bahwa Anda bisa menggunakan sensor suhu di ponsel pintar untuk mengukur suhu udara,” ujar penulis utama Joseph Breda, mahasiswa S3 di Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering, UW.

“Ketika saya datang ke UW, saya dan penasehat saya ingin tahu apakah kami bisa mengaplikasikan teknik yang sama untuk kesehatan. Kami putuskan untuk mengukur demam dengan cara yang mudah diakses. Masalah utama terkait suhu bukanlah kesulitan untuk mengukur sinyal, tapi lebih kepada orang-orang yang tidak punya termometer.”

Aplikasi ini mula-mula menggunakan sensor ponsel dan layar ponsel yang sudah ada untuk memperkirakan apakah seseorang mengalami demam. Menurut Breda, dibutuhkan data latihan yang lebih banyak agar aplikasi ini bisa dipakai secara luas. Tapi buat kalangan dokter, teknologi ini sangat menarik.

“Orang yang datang ke UGD selalu bilang, ‘sepertinya saya demam.’ Omongan ini tentu sangat berbeda artinya kalau dia bilang ‘saya demam’,” ujar Dr. Mastafa Springston, penulis bersama studi yang juga instruktur klinis UW di Department of Emergency Medicine, UW School of Medicine.

“Saat terjadi gelombang influenza, misalnya, orang datang ke UGD butuh waktu 5 hari bahkan seminggu. Jadi, jika orang bisa membagikan hasil demamnya ke pusat kesehatan masyarakat melalui aplikasi, yang mirip dengan saat kita mendaftar peringatan terpapar COVID-19, maka tanda awal ini membantu kami untuk melakukan intervensi lebih cepat.”

Thermistor

Termometer tingkat klinis menggunakan sensor kecil yang disebut thermistor untuk memperkirakan suhu tubuh. Nah, ponsel-ponsel pintar yang beredar di pasaran juga mengandung thermistor — yang biasanya dipakai untuk mengukur suhu batere ponsel. Para peneliti UW menyadari mereka bisa memanfaatkan sensor ini untuk melacak panas yang ditransfer antara ponsel dan orang. Layar sentuh ponsel bisa merasakan kontak “kulit dengan ponsel”, dan thermistor bisa mengukur suhu udara serta kenaikan panas ketika ponsel menyentuh tubuh.

Untuk menguji gagasan ini, tim mulai mengumpulkan data di lab. Untuk mensimulasikan dahi yang hangat, peneliti memanaskan kantong plastik berisi air dengan mesin sous-vide (memasak dengan suhu rendah) dan menempelkan layar ponsel ke kantong tersebut. Untuk menghitung variasi keadaan, seperti orang berbeda menggunakan ponsel berbeda, para peneliti menguji tiga model ponsel. Mereka juga menambah asesoris seperti pelindung layar sentuh dan casing serta mengubah tekanan pada ponsel.

Peneliti menggunakan data dari uji kasus berbeda untuk melatih model ML yang menggunakan interaksi kompleks untuk memperkirakan suhu tubuh. Sensor thermistor yang dipakai untuk menghitung panas batere, digunakan aplikasi untuk melacak berapa cepat ponsel jadi panas dan kemudian menggunakan data layar sentuh untuk menghitung berapa banyak panas yang berasal dari sentuhan seseorang di layar ponsel tersebut. Ketika uji kasus lebih banyak dilakukan, para peneliti mampu mengkalibrasi model tersebut untuk menghitung variasi beragam hal, seperti asesoris ponsel.

Lalu, tim pun siap melakukan pengujian aplikasi tersebut pada manusia. Peneliti membawa aplikasi FeverPhone ke bagian UGD UW School of Medicine untuk melakukan uji klinis, di mana mereka membandingkan hasil estimasi suhu yang diperoleh aplikasi dengan hasil pengukuran termometer oral. Mereka merekrut 37 relawan, di mana 16 di antaranya menderita demam ringan.

Untuk menggunakan FeverPhone, relawan memegang ponsel seperti akan memotret, di mana telunjuk dan jempol memegang sisi luar ponsel untuk mengurangi terpindainya panas dari tangan. Lalu mereka menyentuhkan layar ponsel ke dahi masing-masing selama 90 detik, yang menurut peneliti sebagai waktu ideal untuk merasakan panas tubuh yang ditransfer ke ponsel.

Secara umum, rata-rata tingkat kesalahan FeverPohone untuk memperkirakan suhu inti tubuh pasien sekitar 0,230 Celsius, angka yang secara klinis masih bisa diterima karena tidak melampaui rentang 0,50C.

Para peneliti menyoroti sejumlah area yang butuh penelitian lebih lanjut. Studi ini tidak memasukkan relawan peserta yang sedang menderita demam tinggi di atas 38,60C, karena suhu setinggi itu mudah untuk didiagnosis dan juga, kata peneliti, karena kulit berkeringat cenderung mengacaukan termometer kontak kulit lainnya.

FeverPhone juga baru diuji pada tiga model ponsel pintar. Melatihnya untuk bisa digunakan di ponsel pintar lainnya, serta di perangkat cerdas lainnya seperti jam tangan pintar, akan meningkatkan potensinya untuk jadi aplikasi kesehatan masyarakat, kata peneliti.

“Kami memulai dengan ponsel pintar karena mereka ada di mana-mana dan mudah untuk dapat datanya,” kata Breda. “Saya juga sedang mengerjakan apakah kami bisa memperoleh sinyal yang sama dengan jam tangan pintar (smartwatch). Yang menyenangkan, karena jam tangan lebih kecil dari ponsel, apakah suhu mereka akan berubah lebih cepat. Jadi, Anda bisa bayangkan pemakainya akan menempelkan Fitbit di jidat dan mengukur suhu tubuh dalam 10 detik untuk tahu apakah demam atau tidak.” AI