חיישנים לגילוי מחלות: זיהוי מחלות לפני שיהיה מאוחר מדי
חיישנים לגילוי מחלות: זיהוי מחלות לפני שיהיה מאוחר מדי
חיישנים לגילוי מחלות: זיהוי מחלות לפני שיהיה מאוחר מדי
- מְחַבֵּר:
- אוקטובר 3, 2022
סיכום תובנה
מדענים רותמים טכנולוגיות חיישנים ובינה מלאכותית (AI) כדי לזהות מחלות מוקדם, מה שעלול לשנות את שירותי הבריאות עם מכשירים המחקים את יכולתם של כלבים להריח מחלות או להשתמש בציוד לביש כדי לנטר סימנים חיוניים. הטכנולוגיה המתפתחת הזו מראה הבטחה בחיזוי מחלות כמו פרקינסון ו-COVID-19, ומחקר נוסף נועד לשפר את הדיוק ולהרחיב את היישומים. התקדמות אלו עשויות להציע השלכות משמעותיות על שירותי הבריאות, החל מחברות ביטוח המשתמשות בחיישנים למעקב אחר נתוני חולים ועד לממשלות המשלבות אבחון מבוסס חיישנים במדיניות בריאות הציבור.
הקשר חיישני זיהוי מחלות
גילוי ואבחון מוקדם יכולים להציל חיים, במיוחד עבור מחלות זיהומיות או מחלות שעלולות לקחת חודשים או שנים עד שהסימפטומים יופיעו. לדוגמה, מחלת פרקינסון (PD) גורמת להידרדרות מוטורית (למשל, רעידות, נוקשות ובעיות ניידות) לאורך זמן. עבור אנשים רבים, הנזקים הם בלתי הפיכים כאשר הם מגלים את מחלתם. כדי לטפל בבעיה זו, מדענים חוקרים חיישנים ומכונות שונים שיכולים לזהות מחלות, מאלו שמשתמשים באף של כלבים ועד לאלו המשתמשים בלמידה חישובית (ML).
בשנת 2021, קואליציה של חוקרים, כולל המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT), אוניברסיטת הרווארד, אוניברסיטת ג'ונס הופקינס במרילנד וכלבי גילוי רפואי במילטון קיינס, גילתה שהם יכולים לאמן בינה מלאכותית (AI) כדי לחקות את הדרך בה כלבים להריח מחלה. המחקר מצא שתוכנית ה-ML תאמה את שיעורי ההצלחה של כלבים באיתור מחלות מסוימות, כולל סרטן הערמונית.
פרויקט המחקר אסף דגימות שתן מאנשים חולים ובריאים כאחד; לאחר מכן נותחו דגימות אלו לאיתור מולקולות שיכולות להצביע על נוכחות של מחלה. צוות המחקר אימן קבוצת כלבים לזהות את הריח של מולקולות חולות, ולאחר מכן השוו החוקרים את שיעורי ההצלחה שלהם בזיהוי מחלות לאלה של ML. בבדיקת אותן דגימות, שתי השיטות קיבלו ציון של יותר מ-70 אחוזי דיוק. החוקרים מקווים לבדוק מערך נתונים נרחב יותר כדי לאתר את האינדיקטורים המשמעותיים של מחלות שונות בפירוט רב יותר. דוגמה נוספת לחיישן לזיהוי מחלות היא זו שפותחה על ידי MIT ואוניברסיטת ג'ונס הופקינס. חיישן זה משתמש באף של כלבים כדי לזהות סרטן שלפוחית השתן. עם זאת, בעוד שהחיישן נוסה בהצלחה על כלבים, יש עדיין עבודה לעשות כדי להתאים אותו לשימוש קליני.
השפעה משבשת
בשנת 2022, חוקרים פיתחו אף אלקטרוני, או מערכת ריח AI, שיכולה לאבחן PD באמצעות תרכובות ריח על העור. כדי לבנות טכנולוגיה זו, מדענים מסין שילבו בין כרומטוגרפיית גז (GC)-ספקטרומטריית מסה עם חיישן גל אקוסטי משטח ואלגוריתמי ML. ה-GC יכול לנתח תרכובות ריח משומן (חומר שמנוני המיוצר על ידי העור האנושי). לאחר מכן השתמשו מדענים במידע כדי לבנות אלגוריתם לניבוי מדויק של נוכחות PD, עם דיוק של 70 אחוז. כאשר מדענים יישמו ML כדי לנתח את כל דגימות הריח, הדיוק קפץ ל-79 אחוזים. עם זאת, מדענים מודים שיש צורך לבצע מחקרים נוספים עם גודל מדגם נרחב ומגוון.
בינתיים, במהלך שיא מגיפת ה-COVID-19, מחקר על נתונים שנאספו על ידי מכשירים לבישים, כגון Fitbit, Apple Watch ושעון החכם של סמסונג גלקסי, הראו שמכשירים אלה יכולים לזהות זיהום ויראלי. מכיוון שמכשירים אלה יכולים לאסוף נתוני לב וחמצן, דפוסי שינה ורמות פעילות, הם יכולים להזהיר משתמשים מפני מחלות אפשריות.
במיוחד, בית החולים הר סיני ניתח את נתוני Apple Watch מ-500 חולים וגילה שאלו שנדבקו במגיפת ה-COVID-19 הציגו שינויים בקצב השתנות הלב שלהם. חוקרים מקווים שתגלית זו יכולה להוביל לשימוש בציוד לביש ליצירת מערכת זיהוי מוקדם של וירוסים אחרים כמו שפעת ושפעת. ניתן גם לתכנן מערכת אזהרה כדי לזהות נקודות חמות של זיהום עבור וירוסים עתידיים, שבהם מחלקות הבריאות יכולות להתערב לפני שמחלות אלו מתפתחות למגיפות מלאות.
ההשלכות של חיישנים לגילוי מחלות
השלכות רחבות יותר של חיישנים לגילוי מחלות עשויות לכלול:
- ספקי ביטוח המקדמים חיישנים לזיהוי מחלות למעקב אחר מידע על בריאות המטופל.
- צרכנים משקיעים בחיישנים ומכשירים בעזרת AI המזהים מחלות נדירות והתקפי לב פוטנציאליים והתקפים.
- הגדלת הזדמנויות עסקיות ליצרנים לבישים לפתח מכשירים למעקב אחר מטופלים בזמן אמת.
- רופאים המתמקדים במאמצי ייעוץ ולא באבחון. לדוגמה, על ידי הגדלת השימוש בחיישנים לזיהוי מחלות כדי לסייע באבחון, רופאים יכולים להשקיע זמן רב יותר בפיתוח תוכניות טיפול מותאמות אישית.
- ארגוני מחקר, אוניברסיטאות וסוכנויות פדרליות משתפות פעולה כדי ליצור מכשירים ותוכנה לשיפור האבחון, הטיפול בחולים וזיהוי מגיפות בקנה מידה אוכלוסין.
- האימוץ הנרחב של חיישנים לגילוי מחלות המעודדים את ספקי שירותי הבריאות לעבור לכיוון מודלים של שירותי בריאות חזויים, מה שמוביל להתערבויות מוקדמות יותר ולשיפור תוצאות המטופלים.
- ממשלות משנות את מדיניות הבריאות כדי לשלב אבחון מבוסס חיישנים, וכתוצאה מכך לניטור ותגובה של בריאות הציבור יעילים יותר.
- טכנולוגיית חיישנים המאפשרת ניטור מטופל מרחוק, הפחתת ביקורים בבתי חולים ועלויות טיפול רפואי, מה שמועיל במיוחד עבור קהילות כפריות או מוחלשות.
שאלות שכדאי לקחת בחשבון
- אם יש לך מכשיר לביש, איך אתה משתמש בו כדי לעקוב אחר סטטיסטיקת הבריאות שלך?
- כיצד עוד עשויים חיישנים לגילוי מחלות לשנות את מגזר הבריאות?
הפניות לתובנות
הקישורים הפופולריים והמוסדיים הבאים קיבלו התייחסות לתובנה זו:
