Sairaudet havaitsevat sensorit: Tunnista sairaudet ennen kuin on liian myöhäistä

KUVAKrediitti:
Kuva pistetilanne
iStock

Sairaudet havaitsevat sensorit: Tunnista sairaudet ennen kuin on liian myöhäistä

Sairaudet havaitsevat sensorit: Tunnista sairaudet ennen kuin on liian myöhäistä

Alaotsikon teksti
Tutkijat kehittävät laitteita, jotka voivat havaita ihmisten sairauksia ja lisätä potilaiden eloonjäämisen todennäköisyyttä.
    • Kirjoittaja:
    • tekijän nimi
      Quantumrun Foresight
    • Lokakuu 3, 2022

    Havainnon yhteenveto

    Tutkijat hyödyntävät anturitekniikoita ja tekoälyä havaitakseen sairaudet varhaisessa vaiheessa, mikä saattaa muuttaa terveydenhuollon laitteilla, jotka jäljittelevät koirien kykyä haistaa sairautta tai käyttävät puettavia laitteita elintoimintojen seuraamiseen. Tämä kehittyvä tekniikka näyttää lupaavalta Parkinsonin ja COVID-19:n kaltaisten sairauksien ennustamisessa, ja lisätutkimuksella pyritään parantamaan tarkkuutta ja laajentamaan sovelluksia. Nämä edistysaskeleet voivat tarjota merkittäviä vaikutuksia terveydenhuoltoon aina vakuutusyhtiöistä, jotka käyttävät antureita potilastietojen seurantaan, hallituksille, jotka integroivat anturipohjaisen diagnosoinnin kansanterveyspolitiikkaan.

    Sairauden havaitsevien antureiden konteksti

    Varhainen havaitseminen ja diagnoosi voi pelastaa ihmishenkiä erityisesti tartuntataudeissa tai sairauksissa, joiden oireiden ilmaantuminen voi kestää kuukausia tai vuosia. Esimerkiksi Parkinsonin tauti (PD) aiheuttaa motorista heikkenemistä (esim. vapinaa, jäykkyyttä ja liikkuvuusongelmia) ajan myötä. Monille ihmisille vahingot ovat peruuttamattomia, kun he huomaavat sairautensa. Tämän ongelman ratkaisemiseksi tutkijat tutkivat erilaisia ​​​​antureita ja koneita, jotka voivat havaita sairauksia, koirien nenää käyttävistä koneoppimista (ML) käyttävistä koneista. 

    Vuonna 2021 tutkijoiden liitto, mukaan lukien Massachusetts Institute of Technology (MIT), Harvardin yliopisto, Johns Hopkins University Marylandissa ja Medical Detection Dogs Milton Keynesissä, havaitsivat, että he voivat kouluttaa tekoälyä (AI) matkimaan koirien tapaa. haista sairautta. Tutkimuksessa havaittiin, että ML-ohjelma vastasi koirien onnistumisasteita tiettyjen sairauksien, mukaan lukien eturauhassyövän, havaitsemisessa. 

    Tutkimusprojektissa kerättiin virtsanäytteitä sekä sairailta että terveiltä henkilöiltä; näistä näytteistä analysoitiin sitten molekyylejä, jotka voisivat viitata taudin esiintymiseen. Tutkimusryhmä koulutti ryhmän koiria tunnistamaan sairaiden molekyylien hajun, ja sitten tutkijat vertasivat onnistumisasteitaan taudin tunnistamisessa ML:n vastaaviin. Testattaessa samoja näytteitä molemmat menetelmät saivat yli 70 prosentin tarkkuuden. Tutkijat toivovat voivansa testata laajemman tietojoukon eri sairauksien merkittävien indikaattoreiden tunnistamiseksi tarkemmin. Toinen esimerkki sairauden havaitsevasta anturista on MIT:n ja Johns Hopkinsin yliopiston kehittämä sensori. Tämä anturi käyttää koirien nenää havaitsemaan virtsarakon syöpää. Vaikka anturia on testattu menestyksekkäästi koirilla, sen saattamiseksi kliiniseen käyttöön on vielä tehtävää.

    Häiritsevä vaikutus

    Vuonna 2022 tutkijat kehittivät e-nenän tai tekoälyn hajujärjestelmän, joka voi mahdollisesti diagnosoida PD:n iholla olevien hajuyhdisteiden avulla. Tämän tekniikan rakentamiseksi kiinalaiset tutkijat yhdistivät kaasukromatografian (GC)-massaspektrometrian pinta-akustiseen aaltoanturiin ja ML-algoritmeihin. GC voisi analysoida hajuyhdisteitä talista (ihmisen ihon tuottama öljyinen aine). Sitten tutkijat käyttivät tietoja rakentaakseen algoritmin, joka ennustaa tarkasti PD:n esiintymisen 70 prosentin tarkkuudella. Kun tutkijat käyttivät ML:ää analysoidakseen koko hajunäytteitä, tarkkuus hyppäsi 79 prosenttiin. Tiedemiehet kuitenkin myöntävät, että tarvitaan lisää tutkimuksia, joissa on laaja ja vaihteleva otoskoko.

    Samaan aikaan COVID-19-pandemian huipulla puettavien laitteiden, kuten Fitbitin, Apple Watchin ja Samsung Galaxy -älykellon, keräämien tietojen tutkimus osoitti, että nämä laitteet voivat mahdollisesti havaita virusinfektion. Koska nämä laitteet voivat kerätä sydän- ja happitietoja, unirytmiä ja aktiivisuustasoja, ne voivat varoittaa käyttäjiä mahdollisista sairauksista. 

    Erityisesti Mount Sinai -sairaala analysoi Apple Watchin tiedot 500 potilaalta ja havaitsi, että COVID-19-pandemian saaneiden potilaiden sydämen vaihtelutiheys muuttui. Tutkijat toivovat, että tämä löytö voi johtaa puettavien vaatteiden käyttöön luomaan varhainen havaitsemisjärjestelmä muille viruksille, kuten influenssalle ja flunssalle. Varoitusjärjestelmä voidaan myös suunnitella havaitsemaan tulevien virusten tartuntapisteet, joihin terveysosastot voivat puuttua ennen kuin nämä sairaudet kehittyvät täysimittaisiksi pandemioiksi.

    Sairauden havaitsevien antureiden vaikutukset

    Sairauden havaitsevien antureiden laajempia vaikutuksia voivat olla: 

    • Vakuutusyhtiöt, jotka mainostavat sairauden havaitsevia antureita potilaiden terveydenhuollon tietojen seurantaan. 
    • Kuluttajat investoivat tekoälyavusteisiin sensoreihin ja laitteisiin, jotka havaitsevat harvinaisia ​​sairauksia ja mahdollisia sydänkohtauksia ja kohtauksia.
    • Puettavien vaatteiden valmistajien liiketoimintamahdollisuudet kasvavat kehittää laitteita reaaliaikaiseen potilaiden seurantaan.
    • Lääkärit keskittyvät konsultointiin diagnostiikan sijaan. Esimerkiksi lisäämällä sairauden havaitsevien antureiden käyttöä diagnoosin apuna, lääkärit voivat käyttää enemmän aikaa yksilöllisten hoitosuunnitelmien kehittämiseen.
    • Tutkimusorganisaatiot, yliopistot ja liittovaltion virastot tekevät yhteistyötä luodakseen laitteita ja ohjelmistoja, jotka parantavat diagnostiikkaa, potilaiden hoitoa ja väestön mittakaavan pandemioiden havaitsemista.
    • Sairauden havaitsevien antureiden laaja käyttö rohkaisee terveydenhuollon tarjoajia siirtymään ennakoiviin terveydenhuoltomalleihin, mikä johtaa aikaisempiin toimenpiteisiin ja parempiin potilaiden tuloksiin.
    • Hallitukset tarkistavat terveydenhuoltopolitiikkaansa integroidakseen anturipohjaisen diagnosoinnin, mikä johtaa tehokkaampiin kansanterveyden seuranta- ja reagointijärjestelmiin.
    • Anturitekniikka mahdollistaa potilaiden etäseurannan, vähentää sairaalakäyntiä ja terveydenhuoltokustannuksia, mikä on erityisen hyödyllistä maaseutuyhteisöille tai alipalvelutuotteille yhteisöille.

    Pohdittavia kysymyksiä

    • Jos omistat puettavan laitteen, miten käytät sitä terveystilastojesi seuraamiseen?
    • Kuinka muuten sairauden havaitsevat sensorit voivat muuttaa terveydenhuoltoalaa?

    Insight-viittauksia

    Tässä oivalluksessa viitattiin seuraaviin suosittuihin ja institutionaalisiin linkkeihin: