يمكن أن تساعد أجهزة استشعار الكشف عن المرض في مراقبة انتشار الفيروس وتحديد السرطانات التي يحتمل أن تتطور. خلال جائحة COVID-19 ، أصبحت حالات استخدام أجهزة الاستشعار للكشف عن المرض أكثر وضوحًا.
سياق أجهزة الاستشعار للكشف عن المرض
يمكن أن ينقذ الاكتشاف والتشخيص المبكرين الأرواح ، خاصة بالنسبة للأمراض المعدية أو الأمراض التي قد تستغرق شهورًا أو سنوات حتى تظهر الأعراض. على سبيل المثال ، يتسبب مرض باركنسون (PD) في تدهور الحركة (على سبيل المثال ، الرعشات والصلابة ومشاكل الحركة) بمرور الوقت. بالنسبة لكثير من الناس ، فإن الأضرار لا رجعة فيها عندما يكتشفون مرضهم. لمعالجة هذه المشكلة ، يبحث العلماء عن أجهزة استشعار وآلات مختلفة يمكنها اكتشاف الأمراض ، من تلك التي تستخدم أنوف الكلاب إلى تلك التي تستخدم التعلم الآلي (ML).
في عام 2021 ، وجد ائتلاف من الباحثين ، بما في ذلك معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) ، وجامعة هارفارد ، وجامعة جونز هوبكنز في ماريلاند ، وكلاب ميديكال ديتيكشن كلاب في ميلتون كينز ، أنه يمكنهم تدريب الذكاء الاصطناعي (AI) لتقليد طريقة الكلاب. شم المرض. ووجدت الدراسة أن برنامج ML يطابق معدلات نجاح الكلاب في اكتشاف أمراض معينة ، بما في ذلك سرطان البروستاتا.
جمع مشروع البحث عينات بول من كل من المرضى والأصحاء. ثم تم تحليل هذه العينات بحثًا عن جزيئات يمكن أن تشير إلى وجود مرض. قام فريق البحث بتدريب مجموعة من الكلاب للتعرف على رائحة الجزيئات المريضة ، ثم قارن الباحثون معدلات نجاحهم في التعرف على المرض بمعدلات ML. عند اختبار نفس العينات ، سجلت كلتا الطريقتين دقة تزيد عن 70 بالمائة. يأمل الباحثون في اختبار مجموعة بيانات أكثر شمولاً لتحديد المؤشرات المهمة للأمراض المختلفة بمزيد من التفصيل. مثال آخر على مستشعر اكتشاف المرض هو ذلك الذي طوره معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة جونز هوبكنز. يستخدم هذا المستشعر أنوف الكلاب للكشف عن سرطان المثانة. ومع ذلك ، في حين تم اختبار المستشعر بنجاح على الكلاب ، لا يزال هناك بعض العمل الذي يتعين القيام به لجعله مناسبًا للاستخدام السريري.
التأثير التخريبي
في عام 2022 ، طور الباحثون أنفًا إلكترونيًا ، أو نظامًا شميًا للذكاء الاصطناعي ، يمكن أن يشخص شلل الرعاش من خلال مركبات الرائحة على الجلد. لبناء هذه التكنولوجيا ، قام علماء من الصين بدمج التحليل الطيفي للكتلة كروماتوجرافيا الغاز (GC) مع مستشعر الموجات الصوتية السطحية وخوارزميات ML. يمكن لـ GC تحليل مركبات الرائحة من الزهم (مادة زيتية ينتجها جلد الإنسان). ثم استخدم العلماء المعلومات لبناء خوارزمية للتنبؤ بدقة بوجود PD ، بدقة تصل إلى 70 بالمائة. عندما طبق العلماء ML لتحليل عينات الرائحة بأكملها ، قفزت الدقة إلى 79 بالمائة. ومع ذلك ، يقر العلماء بضرورة إجراء المزيد من الدراسات ذات حجم عينة واسع ومتنوع.
وفي الوقت نفسه ، خلال ذروة جائحة COVID-19 ، أظهرت الأبحاث التي أجريت على البيانات التي تم جمعها بواسطة الأجهزة القابلة للارتداء ، مثل Fitbit و Apple Watch و Samsung Galaxy smartwatch ، أن هذه الأجهزة يمكن أن تكتشف العدوى الفيروسية. نظرًا لأن هذه الأجهزة يمكنها جمع بيانات القلب والأكسجين وأنماط النوم ومستويات النشاط ، فيمكنها تحذير المستخدمين من الأمراض المحتملة.
على وجه الخصوص ، قام مستشفى Mount Sinai بتحليل بيانات Apple Watch من 500 مريض واكتشف أن المصابين بوباء COVID-19 أظهروا تغيرات في معدل تقلبات القلب. يأمل الباحثون أن يؤدي هذا الاكتشاف إلى استخدام الأجهزة القابلة للارتداء لإنشاء نظام للكشف المبكر عن فيروسات أخرى مثل الإنفلونزا والإنفلونزا. يمكن أيضًا تصميم نظام تحذير لاكتشاف النقاط الساخنة للعدوى للفيروسات المستقبلية ، حيث يمكن للإدارات الصحية التدخل قبل أن تتطور هذه الأمراض إلى أوبئة كاملة.
الآثار المترتبة على أجهزة استشعار الكشف عن المرض
قد تشمل الآثار الأوسع نطاقًا لأجهزة استشعار اكتشاف المرض ما يلي:
- يروج مقدمو خدمات التأمين لأجهزة استشعار للكشف عن المرض لتتبع معلومات الرعاية الصحية للمرضى.
- يستثمر المستهلكون في أجهزة الاستشعار والأجهزة المدعومة بالذكاء الاصطناعي التي تكشف عن الأمراض النادرة والنوبات القلبية المحتملة والنوبات المرضية.
- زيادة فرص العمل للشركات المصنعة للأجهزة القابلة للارتداء لتطوير أجهزة لتتبع المريض في الوقت الفعلي.
- يركز الأطباء على جهود الاستشارات بدلاً من التشخيص. على سبيل المثال ، من خلال زيادة استخدام أجهزة استشعار الكشف عن المرض للمساعدة في التشخيص ، يمكن للأطباء قضاء المزيد من الوقت في تطوير خطط العلاج الشخصية.
- تتعاون المنظمات البحثية والجامعات والوكالات الفيدرالية لإنشاء أجهزة وبرامج لتحسين التشخيص ورعاية المرضى واكتشاف الأوبئة على نطاق السكان.
أسئلة للتعليق عليها
- إذا كنت تمتلك جهازًا قابلاً للارتداء ، فكيف تستخدمه لتتبع إحصاءاتك الصحية؟
- وإلا كيف يمكن لأجهزة استشعار الكشف عن المرض أن تغير قطاع الرعاية الصحية؟
