ავადმყოფობის აღმომჩენი სენსორები: დაავადებების აღმოჩენა, სანამ გვიან არ არის

სურათის კრედიტი:
გამოსახულება საკრედიტო
iStock

ავადმყოფობის აღმომჩენი სენსორები: დაავადებების აღმოჩენა, სანამ გვიან არ არის

ავადმყოფობის აღმომჩენი სენსორები: დაავადებების აღმოჩენა, სანამ გვიან არ არის

ქვესათაური ტექსტი
მკვლევარები ავითარებენ მოწყობილობას, რომელსაც შეუძლია აღმოაჩინოს ადამიანის დაავადებები, რათა გაზარდოს პაციენტის გადარჩენის ალბათობა.
    • ავტორი:
    • ავტორის სახელი
      Quantumrun Foresight
    • ოქტომბერი 3, 2022

    Insight რეზიუმე

    მეცნიერები იყენებენ სენსორულ ტექნოლოგიებსა და ხელოვნურ ინტელექტს (AI) დაავადებების ადრეული გამოვლენისთვის, პოტენციურად გარდაქმნის ჯანდაცვას ისეთი მოწყობილობებით, რომლებიც ასახავს ძაღლების დაავადების სუნის უნარს ან იყენებს აცვიათ საშუალებებს სასიცოცხლო ნიშნების მონიტორინგისთვის. ეს განვითარებადი ტექნოლოგია გვპირდება ისეთი დაავადებების პროგნოზირებაში, როგორიცაა პარკინსონი და COVID-19, და შემდგომი კვლევა მიზნად ისახავს სიზუსტის გაზრდას და აპლიკაციების გაფართოებას. ამ მიღწევებმა შეიძლება მნიშვნელოვანი გავლენა მოახდინოს ჯანდაცვის სფეროში, სადაზღვევო კომპანიებიდან, რომლებიც იყენებენ სენსორებს პაციენტის მონაცემების თვალყურის დევნებისთვის, დამთავრებული მთავრობებით, რომლებიც აერთიანებენ სენსორებზე დაფუძნებულ დიაგნოზს საზოგადოებრივი ჯანდაცვის პოლიტიკაში.

    ავადმყოფობის გამოვლენის სენსორების კონტექსტი

    ადრეულმა გამოვლენამ და დიაგნოზმა შეიძლება გადაარჩინოს სიცოცხლე, განსაკუთრებით ინფექციური დაავადებების ან დაავადებებისთვის, რომლებსაც შესაძლოა თვეები ან წლები დასჭირდეს სიმპტომების გამოვლენას. მაგალითად, პარკინსონის დაავადება (PD) იწვევს მოძრაობის გაუარესებას (მაგ., ტრემორი, სიმტკიცე და მობილობის პრობლემები) დროთა განმავლობაში. მრავალი ადამიანისთვის ზიანი შეუქცევადია, როდესაც ისინი აღმოაჩენენ თავიანთ დაავადებას. ამ საკითხის გადასაჭრელად მეცნიერები იკვლევენ სხვადასხვა სენსორებსა და მანქანებს, რომლებსაც შეუძლიათ დაავადების აღმოჩენა, დაწყებული ძაღლების ცხვირებიდან დაწყებული, დამთავრებული მანქანური სწავლებით (ML). 

    2021 წელს მკვლევართა კოალიციამ, მათ შორის მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტი (MIT), ჰარვარდის უნივერსიტეტი, მერილენდის ჯონ ჰოპკინსის უნივერსიტეტი და მილტონ კეინსის სამედიცინო აღმოჩენის ძაღლები, დაადგინეს, რომ მათ შეუძლიათ ხელოვნური ინტელექტის (AI) მომზადება ძაღლების იმიტაციისთვის. დაავადების სუნი. კვლევამ აჩვენა, რომ ML პროგრამა ემთხვევა ძაღლების წარმატების მაჩვენებლებს გარკვეული დაავადებების, მათ შორის პროსტატის კიბოს გამოვლენაში. 

    კვლევის პროექტმა შეაგროვა შარდის ნიმუშები როგორც დაავადებული, ისე ჯანმრთელი პირებისგან; შემდეგ ეს ნიმუშები გაანალიზდა მოლეკულებზე, რომლებიც შეიძლება მიუთითებდეს დაავადების არსებობაზე. მკვლევარმა ჯგუფმა გაწვრთნა ძაღლების ჯგუფი დაავადებული მოლეკულების სუნის ამოცნობაში და შემდეგ მკვლევარებმა შეადარეს მათი წარმატების მაჩვენებლები დაავადების იდენტიფიცირებაში ML-ს. ერთი და იგივე ნიმუშების ტესტირებისას ორივე მეთოდმა დააგროვა 70 პროცენტზე მეტი სიზუსტე. მკვლევარები იმედოვნებენ, რომ შეამოწმონ უფრო ვრცელი მონაცემები, რათა დაადგინონ სხვადასხვა დაავადების მნიშვნელოვანი მაჩვენებლები უფრო დეტალურად. დაავადების გამოვლენის სენსორის კიდევ ერთი მაგალითია MIT და ჯონს ჰოპკინსის უნივერსიტეტის მიერ შემუშავებული. ეს სენსორი იყენებს ძაღლების ცხვირს შარდის ბუშტის კიბოს გამოსავლენად. თუმცა, მიუხედავად იმისა, რომ სენსორი წარმატებით იქნა გამოცდილი ძაღლებზე, ჯერ კიდევ გარკვეული სამუშაოა გასაკეთებელი, რათა ის იყოს შესაფერისი კლინიკური გამოყენებისთვის.

    დამრღვევი გავლენა

    2022 წელს მკვლევარებმა შეიმუშავეს ელ-ცხვირი, ანუ ხელოვნური ხელოვნური ყნოსვის სისტემა, რომელსაც შეუძლია პოტენციურად PD დიაგნოსტიკა კანზე არსებული სუნის ნაერთების მეშვეობით. ამ ტექნოლოგიის შესაქმნელად, ჩინეთის მეცნიერებმა გააერთიანეს გაზის ქრომატოგრაფიის (GC) მასის სპექტრომეტრია ზედაპირული აკუსტიკური ტალღის სენსორთან და ML ალგორითმებთან. GC-ს შეუძლია გააანალიზოს ცხიმოვანი ნაერთები სებუმიდან (ზეთოვანი ნივთიერება, რომელიც წარმოიქმნება ადამიანის კანის მიერ). შემდეგ მეცნიერებმა გამოიყენეს ინფორმაცია PD-ის არსებობის ზუსტი პროგნოზირებისთვის ალგორითმის შესაქმნელად, 70 პროცენტიანი სიზუსტით. როდესაც მეცნიერებმა გამოიყენეს ML მთელი სუნის ნიმუშების გასაანალიზებლად, სიზუსტე 79 პროცენტამდე გაიზარდა. თუმცა, მეცნიერები აღიარებენ, რომ საჭიროა მეტი კვლევების ჩატარება ფართო და მრავალფეროვანი ნიმუშის ზომით.

    იმავდროულად, COVID-19 პანდემიის მწვერვალზე, ტარების მოწყობილობების მიერ შეგროვებული მონაცემების კვლევამ, როგორიცაა Fitbit, Apple Watch და Samsung Galaxy ჭკვიანი საათი, აჩვენა, რომ ამ მოწყობილობებს პოტენციურად შეუძლიათ ვირუსული ინფექციის აღმოჩენა. ვინაიდან ამ მოწყობილობებს შეუძლიათ შეაგროვონ გულის და ჟანგბადის მონაცემები, ძილის რეჟიმი და აქტივობის დონე, მათ შეუძლიათ გააფრთხილონ მომხმარებლები პოტენციური დაავადებების შესახებ. 

    კერძოდ, Mount Sinai Hospital-მა გააანალიზა Apple Watch-ის მონაცემები 500 პაციენტისგან და აღმოაჩინა, რომ COVID-19-ის პანდემიით ინფიცირებულები აჩვენებდნენ ცვლილებებს გულის ცვალებადობის სიხშირეში. მკვლევარები იმედოვნებენ, რომ ამ აღმოჩენამ შეიძლება გამოიწვიოს სატარი საშუალებების გამოყენება სხვა ვირუსების ადრეული გამოვლენის სისტემის შესაქმნელად, როგორიცაა გრიპი და გრიპი. გამაფრთხილებელი სისტემა ასევე შეიძლება შეიქმნას მომავალი ვირუსების ინფექციის ცხელი წერტილების გამოსავლენად, სადაც ჯანდაცვის დეპარტამენტებს შეუძლიათ ჩაერიონ მანამ, სანამ ეს დაავადებები სრულ პანდემიად გადაიქცევა.

    დაავადების გამოვლენის სენსორების შედეგები

    დაავადების გამოვლენის სენსორების უფრო ფართო შედეგები შეიძლება მოიცავდეს: 

    • დაზღვევის პროვაიდერები, რომლებიც ხელს უწყობენ ავადმყოფობის გამოვლენის სენსორებს პაციენტის ჯანმრთელობის დაცვის ინფორმაციის თვალყურის დევნებისთვის. 
    • მომხმარებლები ინვესტიციებს ახორციელებენ ხელოვნური ინტელექტის დახმარებით სენსორებსა და მოწყობილობებში, რომლებიც აღმოაჩენენ იშვიათ დაავადებებს და პოტენციურ გულის შეტევებს და კრუნჩხვებს.
    • აცვიათ მოწყობილობების მწარმოებლებისთვის ბიზნეს შესაძლებლობების გაზრდა, რათა განავითარონ მოწყობილობები რეალურ დროში პაციენტების თვალყურის დევნებისთვის.
    • ექიმები ყურადღებას ამახვილებენ საკონსულტაციო ძალისხმევაზე და არა დიაგნოსტიკაზე. მაგალითად, დიაგნოზის დასახმარებლად ავადმყოფობის გამომძიებელი სენსორების გამოყენების გაზრდით, ექიმებს შეუძლიათ მეტი დრო დაუთმონ პერსონალიზებული მკურნალობის გეგმების შემუშავებას.
    • კვლევითი ორგანიზაციები, უნივერსიტეტები და ფედერალური სააგენტოები, რომლებიც თანამშრომლობენ მოწყობილობებისა და პროგრამული უზრუნველყოფის შესაქმნელად დიაგნოსტიკის, პაციენტთა მოვლისა და მოსახლეობის მასშტაბის პანდემიის გამოვლენის გასაუმჯობესებლად.
    • დაავადების გამოვლენის სენსორების ფართოდ გამოყენება ხელს უწყობს ჯანდაცვის პროვაიდერებს გადავიდნენ პროგნოზირებადი ჯანდაცვის მოდელებისკენ, რაც იწვევს ადრეულ ინტერვენციებს და პაციენტის გაუმჯობესებულ შედეგებს.
    • მთავრობები გადახედავენ ჯანდაცვის პოლიტიკას სენსორებზე დაფუძნებული დიაგნოსტიკის ინტეგრირებისთვის, რაც გამოიწვევს საზოგადოებრივი ჯანმრთელობის მონიტორინგისა და რეაგირების უფრო ეფექტურ სისტემებს.
    • სენსორული ტექნოლოგია, რომელიც საშუალებას აძლევს პაციენტის დისტანციურ მონიტორინგს, ამცირებს საავადმყოფოში ვიზიტებს და ჯანდაცვის ხარჯებს, რაც განსაკუთრებით სასარგებლოა სოფლის ან არასრულფასოვანი თემებისთვის.

    კითხვები გასათვალისწინებელია

    • თუ თქვენ ფლობთ ტარებას, როგორ იყენებთ მას თქვენი ჯანმრთელობის სტატისტიკის თვალყურის დევნებისთვის?
    • სხვაგვარად როგორ შეიძლება შეცვალოს ჯანმრთელობის დაცვის სექტორი ავადმყოფობის გამომცნობმა სენსორებმა?