질병 감지 센서: 너무 늦기 전에 질병 감지

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질병 감지 센서: 너무 늦기 전에 질병 감지

질병 감지 센서: 너무 늦기 전에 질병 감지

소제목 텍스트
연구원들은 환자의 생존 가능성을 높이기 위해 인간의 질병을 감지할 수 있는 장치를 개발하고 있습니다.
    • 저자:
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      퀀텀런 예측
    • 3 년 2022 월 XNUMX 일

    인사이트 요약

    과학자들은 질병을 조기에 발견하기 위해 센서 기술과 인공지능(AI)을 활용하고 있으며, 개의 질병 후각 능력을 모방하거나 웨어러블 기기를 사용하여 생체 신호를 모니터링하는 장치를 통해 의료 서비스를 잠재적으로 변화시키고 있습니다. 이 신흥 기술은 파킨슨병 및 코로나19와 같은 질병을 예측하는 데 가능성이 있음을 보여 주며, 추가 연구는 정확성을 높이고 응용 프로그램을 확장하는 것을 목표로 합니다. 이러한 발전은 환자 데이터 추적을 위해 센서를 사용하는 보험 회사부터 센서 기반 진단을 공중 보건 정책에 통합하는 정부에 이르기까지 의료에 중요한 영향을 미칠 수 있습니다.

    질병 감지 센서 컨텍스트

    조기 발견 및 진단은 특히 감염성 질병이나 증상이 나타나기까지 수개월 또는 수년이 걸릴 수 있는 질병의 경우 생명을 구할 수 있습니다. 예를 들어, 파킨슨병(PD)은 시간이 지남에 따라 운동 기능 저하(예: 떨림, 강직 및 이동성 문제)를 유발합니다. 많은 사람들이 자신의 질병을 발견하면 피해를 되돌릴 수 없습니다. 이 문제를 해결하기 위해 과학자들은 개의 코를 사용하는 것부터 기계 학습(ML)을 사용하는 것까지 질병을 감지할 수 있는 다양한 센서와 기계를 연구하고 있습니다. 

    2021년 MIT(Massachusetts Institute of Technology), Harvard University, Maryland의 Johns Hopkins University, Milton Keynes의 Medical Detection Dogs를 포함한 연구원 연합은 인공 지능(AI)을 훈련하여 개를 모방할 수 있음을 발견했습니다. 질병의 냄새를 맡다. 이 연구는 ML 프로그램이 전립선암을 포함한 특정 질병을 감지하는 개들의 성공률과 일치한다는 것을 발견했습니다. 

    연구 프로젝트는 질병에 걸린 사람과 건강한 사람 모두에게서 소변 샘플을 수집했습니다. 그런 다음 이 샘플에서 질병의 존재를 나타낼 수 있는 분자를 분석했습니다. 연구팀은 병에 걸린 분자의 냄새를 인식하도록 개 그룹을 훈련시킨 다음, 연구원들이 질병을 식별하는 성공률을 ML의 경우와 비교했습니다. 동일한 샘플을 테스트할 때 두 방법 모두 70% 이상의 정확도를 기록했습니다. 연구원들은 다양한 질병의 중요한 지표를 더 자세히 찾아내기 위해 더 광범위한 데이터 세트를 테스트하기를 희망합니다. 질병 감지 센서의 또 다른 예는 MIT와 존스 홉킨스 대학에서 개발한 센서입니다. 이 센서는 개의 코를 사용하여 방광암을 감지합니다. 그러나 센서가 개를 대상으로 성공적으로 테스트되었지만 임상 사용에 적합하게 만들기 위해서는 아직 수행해야 할 작업이 있습니다.

    파괴적 영향

    2022년 연구원들은 피부의 냄새 화합물을 통해 PD를 잠재적으로 진단할 수 있는 전자 코 또는 AI 후각 시스템을 개발했습니다. 이 기술을 구축하기 위해 중국 과학자들은 가스 크로마토그래피(GC)-질량 분석과 표면 탄성파 센서 및 ML 알고리즘을 결합했습니다. GC는 피지(인간의 피부에서 생성되는 유성 물질)의 냄새 화합물을 분석할 수 있습니다. 그런 다음 과학자들은 정보를 사용하여 70%의 정확도로 PD의 존재를 정확하게 예측하는 알고리즘을 구축했습니다. 과학자들이 전체 냄새 샘플을 분석하기 위해 ML을 적용했을 때 정확도가 79%로 뛰어올랐습니다. 그러나 과학자들은 광범위하고 다양한 표본 크기로 더 많은 연구가 수행되어야 한다는 점을 인정합니다.

    한편, COVID-19 전염병이 한창일 때 Fitbit, Apple Watch 및 Samsung Galaxy 스마트워치와 같은 웨어러블에서 수집한 데이터에 대한 연구는 이러한 장치가 바이러스 감염을 잠재적으로 감지할 수 있음을 보여주었습니다. 이러한 장치는 심장 및 산소 데이터, 수면 패턴 및 활동 수준을 수집할 수 있으므로 사용자에게 잠재적인 질병을 경고할 수 있습니다. 

    특히 마운트시나이 병원은 500명의 환자로부터 애플워치 데이터를 분석한 결과 코로나19 팬데믹에 감염된 사람들의 심박수 변화가 나타나는 것을 발견했다. 연구원들은 이 발견이 웨어러블을 사용하여 인플루엔자 및 독감과 같은 다른 바이러스에 대한 조기 탐지 시스템을 만들 수 있기를 바라고 있습니다. 미래의 바이러스에 대한 감염 핫스팟을 감지하도록 경고 시스템을 설계할 수도 있습니다. 이 곳에서 이러한 질병이 전면적인 전염병으로 발전하기 전에 보건 부서가 개입할 수 있습니다.

    질병 감지 센서의 의미

    질병 감지 센서의 광범위한 의미는 다음과 같습니다. 

    • 환자 의료 정보 추적을 위한 질병 감지 센서를 홍보하는 보험사. 
    • 희귀 질환과 잠재적인 심장마비 및 발작을 감지하는 AI 지원 센서 및 장치에 투자하는 소비자.
    • 웨어러블 제조업체가 실시간 환자 추적을 위한 장치를 개발할 수 있는 비즈니스 기회 증가.
    • 진단보다 컨설팅 노력에 중점을 둔 의사. 예를 들어, 진단을 지원하기 위해 질병 감지 센서의 사용을 늘림으로써 의사는 개인화된 치료 계획을 개발하는 데 더 많은 시간을 할애할 수 있습니다.
    • 연구 기관, 대학 및 연방 기관이 협력하여 진단, 환자 치료 및 인구 규모의 전염병 감지를 향상시키는 장치와 소프트웨어를 만듭니다.
    • 질병 감지 센서의 광범위한 채택은 의료 서비스 제공자가 예측 의료 모델로 전환하도록 장려하여 조기 개입과 환자 결과 개선으로 이어집니다.
    • 정부는 센서 기반 진단을 통합하여 보다 효율적인 공중 보건 모니터링 및 대응 시스템을 구축하기 위해 의료 정책을 개정하고 있습니다.
    • 원격 환자 모니터링을 가능하게 하는 센서 기술로 병원 방문 및 의료 비용을 절감할 수 있으며 이는 시골 지역이나 서비스가 부족한 지역 사회에 특히 유용합니다.

    고려해야 할 질문

    • 웨어러블을 소유하고 있다면 이를 사용하여 건강 통계를 추적할 수 있습니까?
    • 질병 감지 센서가 의료 부문을 어떻게 변화시킬 수 있습니까?

    통찰력 참조

    이 통찰력을 위해 다음과 같은 인기 있는 기관 링크를 참조했습니다.