Сензори за откривање болести: Откривање болести пред да биде предоцна

КРЕДИТ НА СЛИКА:
Слика кредит
iStock

Сензори за откривање болести: Откривање болести пред да биде предоцна

Сензори за откривање болести: Откривање болести пред да биде предоцна

Текст за поднаслов
Истражувачите развиваат уреди кои можат да детектираат човечки болести за да ја зголемат веројатноста за преживување на пациентите.
    • автор:
    • име на авторот
      Quantumrun Foresight
    • Октомври 3, 2022

    Резиме на увид

    Научниците користат сензорски технологии и вештачка интелигенција (ВИ) за рано откривање на болести, потенцијално трансформирајќи ја здравствената заштита со уреди кои ја имитираат способноста на кучињата да мирисаат на болести или да користат уреди за носење за следење на виталните знаци. Оваа нова технологија покажува ветување за предвидување на болести како Паркинсонова и СОВИД-19, а понатамошните истражувања се насочени кон подобрување на точноста и проширување на апликациите. Овие достигнувања би можеле да понудат значителни импликации за здравствената заштита, од осигурителните компании кои користат сензори за следење на податоците за пациентите до владите кои интегрираат дијагностика базирана на сензори во политиките за јавно здравје.

    Контекст на сензори за откривање болест

    Раното откривање и дијагноза може да спаси животи, особено за заразни болести или болести за кои може да бидат потребни месеци или години за да се појават симптомите. На пример, Паркинсоновата болест (ПД) предизвикува моторно влошување (на пример, тремор, ригидност и проблеми со подвижноста) со текот на времето. За многу луѓе, штетите се неповратни кога ќе ја откријат својата болест. За да го решат ова прашање, научниците истражуваат различни сензори и машини кои можат да детектираат болести, од оние што користат нос на кучиња до оние што користат машинско учење (ML). 

    Во 2021 година, коалицијата на истражувачи, вклучително и Технолошкиот институт во Масачусетс (МИТ), Универзитетот Харвард, Универзитетот Џон Хопкинс во Мериленд и кучињата за медицински откривање во Милтон Кејнс, открија дека можат да тренираат вештачка интелигенција (ВИ) за да го имитираат начинот на кој кучињата мириса на болеста. Студијата покажа дека програмата за ML одговара на стапките на успех на кучињата во откривањето на одредени болести, вклучувајќи го и ракот на простата. 

    Истражувачкиот проект собра примероци од урина и од заболени и од здрави поединци; овие примероци потоа беа анализирани за молекули кои може да укажуваат на присуство на болест. Истражувачкиот тим тренирал група кучиња да го препознаат мирисот на заболените молекули, а истражувачите потоа ги споредиле нивните стапки на успех во идентификувањето на болеста со оние на МЛ. При тестирањето на истите примероци, двата методи постигнаа повеќе од 70 проценти точност. Истражувачите се надеваат дека ќе тестираат поопширен сет на податоци за да ги лоцираат значајните показатели за различни болести подетално. Друг пример на сензор за откривање болест е оној развиен од MIT и Универзитетот Џон Хопкинс. Овој сензор го користи носот на кучињата за откривање на рак на мочниот меур. Сепак, иако сензорот е успешно тестиран на кучиња, има уште малку работа да се направи за да се направи погоден за клиничка употреба.

    Нарушувачко влијание

    Во 2022 година, истражувачите развија е-нос, или миризлив систем со вештачка интелигенција, кој потенцијално може да дијагностицира ПД преку соединенија за мирис на кожата. За да ја изградат оваа технологија, научниците од Кина комбинираа гасна хроматографија (GC)-масена спектрометрија со површински сензор за акустични бранови и ML алгоритми. GC може да ги анализира соединенијата за мирис од себум (мрсна супстанција произведена од човечката кожа). Научниците потоа ги искористија информациите за да изградат алгоритам за прецизно предвидување на присуството на ПД, со точност од 70 проценти. Кога научниците примениле ML за да ги анализираат сите примероци на мирис, точноста скокна на 79 проценти. Сепак, научниците признаваат дека треба да се спроведат повеќе студии со обемна и разновидна големина на примерокот.

    Во меѓувреме, за време на екот на пандемијата COVID-19, истражувањето на податоците собрани од уредите за носење, како што се Fitbit, Apple Watch и Samsung Galaxy паметниот часовник, покажа дека овие уреди потенцијално можат да детектираат вирусна инфекција. Бидејќи овие уреди можат да собираат податоци за срцето и кислородот, шеми на спиење и нивоа на активност, тие би можеле да ги предупредат корисниците на потенцијални болести. 

    Особено, болницата Mount Sinai ги анализираше податоците на Apple Watch од 500 пациенти и откри дека оние кои се заразени од пандемијата COVID-19 покажуваат промени во нивната стапка на варијабилност на срцето. Истражувачите се надеваат дека ова откритие може да доведе до употреба на уреди за носење за да се создаде систем за рано откривање на други вируси како грип и грип. Системот за предупредување, исто така, може да биде дизајниран за откривање на жаришта на инфекција за идните вируси, каде здравствените одделенија можат да интервенираат пред овие болести да се развијат во целосни пандемии.

    Импликации на сензорите за откривање болест

    Пошироките импликации на сензорите за откривање болест може да вклучуваат: 

    • Даватели на осигурување кои промовираат сензори за откривање болест за следење на информации за здравствената заштита на пациентите. 
    • Потрошувачи кои инвестираат во сензори и уреди со помош на вештачка интелигенција кои откриваат ретки болести и потенцијални срцеви удари и напади.
    • Зголемување на деловните можности за производителите на уреди за носење да развиваат уреди за следење на пациентите во реално време.
    • Лекарите се фокусираат на консултантски напори наместо на дијагностика. На пример, со зголемување на употребата на сензори за откривање болест за да помогнат во дијагнозата, лекарите можат да потрошат повеќе време на развивање персонализирани планови за лекување.
    • Истражувачки организации, универзитети и федерални агенции кои соработуваат за да создадат уреди и софтвер за подобрување на дијагностиката, грижата за пациентите и откривањето пандемија во размер на населението.
    • Широко распространето усвојување на сензори за откривање на болести кои ги охрабруваат давателите на здравствени услуги да се префрлат кон предвидливи модели на здравствена заштита, што доведува до претходни интервенции и подобрени исходи на пациентите.
    • Владите ги ревидираат политиките за здравствена заштита за да интегрираат дијагностика базирана на сензори, што резултира со поефикасни системи за следење и одговор на јавното здравје.
    • Технологијата на сензорите што овозможува далечинско следење на пациентите, намалувајќи ги посетите во болница и трошоците за здравствена заштита, што е особено корисно за руралните или недоволно опслужените заедници.

    Прашања што треба да се разгледаат

    • Ако поседувате уред за носење, како го користите за да ја следите вашата здравствена статистика?
    • Како инаку сензорите за откривање болести можат да го променат здравствениот сектор?