Ауруды анықтайтын сенсорлар: ауруларды кеш болмай тұрып анықтау

Кредит суреті:
Сурет несиесі
iStock

Ауруды анықтайтын сенсорлар: ауруларды кеш болмай тұрып анықтау

Ауруды анықтайтын сенсорлар: ауруларды кеш болмай тұрып анықтау

Тақырып мәтіні
Зерттеушілер науқастың өмір сүру ықтималдығын арттыру үшін адам ауруларын анықтай алатын құрылғыларды жасауда.
    • автор:
    • Автордың аты-жөні
      Кванттық болжау
    • Қазан 3, 2022

    Түсінікті қорытынды

    Ғалымдар ауруларды ерте анықтау үшін сенсорлық технологиялар мен жасанды интеллектті (AI) пайдаланады, бұл иттердің ауруды иіскеу қабілетін имитациялайтын немесе өмірлік маңызды белгілерді бақылау үшін киетін заттарды қолдану арқылы денсаулық сақтау саласын өзгертуі мүмкін. Бұл дамып келе жатқан технология Паркинсон және COVID-19 сияқты ауруларды болжауға уәде береді және одан әрі зерттеулер дәлдікті арттыруға және қолданбаларды кеңейтуге бағытталған. Бұл жетістіктер денсаулық сақтау саласына айтарлықтай әсер етуі мүмкін, сақтандыру компанияларынан пациенттердің деректерін бақылау үшін сенсорларды пайдаланатын үкіметтерден сенсорға негізделген диагностиканы қоғамдық денсаулық сақтау саясатына біріктіретін үкіметтерге дейін.

    Ауруды анықтайтын сенсорлар контексті

    Ерте анықтау және диагностика, әсіресе жұқпалы аурулар немесе симптомдардың көрінуіне айлар немесе жылдар қажет болуы мүмкін аурулардың өмірін сақтап қалуы мүмкін. Мысалы, Паркинсон ауруы (ПД) уақыт өте келе мотордың нашарлауын тудырады (мысалы, тремор, қаттылық және қозғалғыштық мәселелері). Көптеген адамдар үшін олардың ауруын анықтаған кезде залал қайтымсыз болады. Бұл мәселені шешу үшін ғалымдар иттердің мұрындарын пайдаланатындардан бастап машиналық оқытуды (ML) қолданатындарға дейін ауруларды анықтай алатын әртүрлі сенсорлар мен машиналарды зерттеп жатыр. 

    2021 жылы Массачусетс технологиялық институты (MIT), Гарвард университеті, Мэриленд штатындағы Джонс Хопкинс университеті және Милтон Кейнстегі медициналық детекторлық иттерді қоса алғанда, зерттеушілер коалициясы иттерге ұқсайтын жасанды интеллектті (AI) үйрете алатынын анықтады. иіс шығаратын ауру. Зерттеу ML бағдарламасы иттердің белгілі бір ауруларды, соның ішінде простата обырын анықтаудағы табыс көрсеткіштеріне сәйкес келетінін көрсетті. 

    Зерттеу жобасы ауру және сау адамдардан зәр үлгілерін жинады; содан кейін бұл үлгілер аурудың болуын көрсете алатын молекулаларға талданды. Зерттеушілер тобы ауру молекулаларының иісін тануға иттер тобын үйретті, содан кейін зерттеушілер олардың ауруды анықтаудағы табыс деңгейін ML-мен салыстырды. Бірдей үлгілерді сынау кезінде екі әдіс те 70 пайыздан астам дәлдікке ие болды. Зерттеушілер әртүрлі аурулардың маңызды көрсеткіштерін егжей-тегжейлі анықтау үшін кеңірек деректер жинағын сынауға үміттенеді. Ауруды анықтайтын сенсордың тағы бір мысалы - MIT және Джонс Хопкинс университеті әзірлеген. Бұл сенсор қуық ісігін анықтау үшін иттердің мұрындарын пайдаланады. Дегенмен, сенсор иттерде сәтті сынақтан өткенімен, оны клиникалық қолдануға жарамды ету үшін әлі де біраз жұмыс істеу керек.

    Деструктивті әсер

    2022 жылы зерттеушілер терідегі иіс қосылыстары арқылы ауруды диагностикалауға мүмкіндік беретін электронды мұрынды немесе AI иіс сезу жүйесін әзірледі. Бұл технологияны құру үшін Қытай ғалымдары газ хроматографиясы (GC) - масс-спектрометрияны беттік акустикалық толқын сенсорымен және ML алгоритмдерімен біріктірді. GC майдың (адам терісі шығаратын майлы зат) иіс қосылыстарын талдай алады. Содан кейін ғалымдар бұл ақпаратты 70 пайыздық дәлдікпен PD болуын дәл болжау үшін алгоритм құру үшін пайдаланды. Ғалымдар бүкіл иіс үлгілерін талдау үшін ML қолданған кезде, дәлдік 79 пайызға дейін көтерілді. Дегенмен, ғалымдар кең және әртүрлі іріктеу көлемі бар көбірек зерттеулер жүргізу қажет екенін мойындайды.

    Сонымен қатар, COVID-19 пандемиясының өршуі кезінде Fitbit, Apple Watch және Samsung Galaxy смарт сағаттары сияқты киілетін құрылғылар жинаған деректер бойынша зерттеулер бұл құрылғылардың вирустық инфекцияны анықтауы мүмкін екенін көрсетті. Бұл құрылғылар жүрек және оттегі деректерін, ұйқы режимін және белсенділік деңгейлерін жинай алатындықтан, олар пайдаланушыларды ықтимал аурулар туралы ескертеді. 

    Атап айтқанда, Mount Sinai ауруханасы 500 пациенттің Apple Watch деректерін талдап, COVID-19 пандемиясын жұқтырғандардың жүрек соғу жиілігінің өзгеретінін анықтады. Зерттеушілер бұл жаңалық тұмау мен тұмау сияқты басқа вирустарды ерте анықтау жүйесін жасау үшін киетін құрылғыларды пайдалануға әкелуі мүмкін деп үміттенеді. Ескерту жүйесі болашақ вирустар үшін инфекция ошақтарын анықтау үшін де жасалуы мүмкін, онда денсаулық сақтау департаменттері бұл аурулар толық пандемияға айналмас бұрын араласуы мүмкін.

    Ауруды анықтайтын сенсорлардың салдары

    Ауруды анықтайтын сенсорлардың кеңірек әсерлері мыналарды қамтуы мүмкін: 

    • Сақтандыру провайдерлері пациенттің денсаулығы туралы ақпаратты бақылау үшін ауруды анықтайтын сенсорларды алға жылжытады. 
    • Сирек кездесетін ауруларды және ықтимал инфаркт пен құрысуларды анықтайтын AI көмегімен датчиктер мен құрылғыларға инвестиция салатын тұтынушылар.
    • Науқастарды нақты уақытта бақылауға арналған құрылғыларды әзірлеу үшін киетін өндірушілердің бизнес мүмкіндіктерін арттыру.
    • Дәрігерлер диагностикадан гөрі кеңес беру әрекеттеріне назар аударады. Мысалы, диагностикаға көмектесу үшін ауруды анықтайтын сенсорларды пайдалануды көбейту арқылы дәрігерлер жекелендірілген емдеу жоспарларын әзірлеуге көбірек уақыт жұмсай алады.
    • Зерттеу ұйымдары, университеттер және федералды агенттіктер диагностиканы, пациенттерге күтім көрсетуді және халық ауқымындағы пандемияны анықтауды жақсарту үшін құрылғылар мен бағдарламалық жасақтаманы жасау үшін бірлесіп жұмыс істейді.
    • Ауруды анықтайтын сенсорларды кеңінен қолдану медициналық қызмет көрсетушілерді болжамды денсаулық сақтау үлгілеріне ауысуға итермелейді, бұл ертерек араласуға және пациенттің нәтижелерін жақсартуға әкеледі.
    • Үкіметтер сенсорға негізделген диагностиканы біріктіру үшін денсаулық сақтау саясатын қайта қарайды, нәтижесінде қоғамдық денсаулықты бақылау және әрекет ету жүйелері тиімдірек болады.
    • Пациентті қашықтан бақылауға, ауруханаға бару мен денсаулық сақтау шығындарын азайтуға мүмкіндік беретін сенсорлық технология, бұл әсіресе ауылдық немесе аз қамтылған қауымдастықтар үшін тиімді.

    Қарастырылатын сұрақтар

    • Егер сізде киілетін құрылғы болса, оны денсаулық статистикасын бақылау үшін қалай пайдаланасыз?
    • Ауруды анықтайтын сенсорлар денсаулық сақтау саласын тағы қалай өзгерте алады?

    Инсайт сілтемелері

    Бұл түсінік үшін келесі танымал және институционалдық сілтемелерге сілтеме жасалды: