Penderia pengesan penyakit: Mengesan penyakit sebelum terlambat

KREDIT GAMBAR:
Kredit Image
iStock

Penderia pengesan penyakit: Mengesan penyakit sebelum terlambat

Penderia pengesan penyakit: Mengesan penyakit sebelum terlambat

Teks subtajuk
Penyelidik sedang membangunkan peranti yang boleh mengesan penyakit manusia untuk meningkatkan kemungkinan kelangsungan hidup pesakit.
    • Pengarang
    • Nama pengarang
      Quantumrun Foresight
    • Oktober 3, 2022

    Ringkasan cerapan

    Para saintis memanfaatkan teknologi penderia dan kecerdasan buatan (AI) untuk mengesan penyakit lebih awal, yang berpotensi mengubah penjagaan kesihatan dengan peranti yang meniru keupayaan anjing untuk menghidu penyakit atau menggunakan alat boleh pakai untuk memantau tanda-tanda penting. Teknologi baru muncul ini menunjukkan janji dalam meramalkan penyakit seperti Parkinson dan COVID-19, dan penyelidikan lanjut bertujuan untuk meningkatkan ketepatan dan mengembangkan aplikasi. Kemajuan ini boleh menawarkan implikasi yang ketara untuk penjagaan kesihatan, daripada syarikat insurans yang menggunakan penderia untuk penjejakan data pesakit kepada kerajaan yang menyepadukan diagnostik berasaskan penderia ke dalam dasar kesihatan awam.

    Konteks penderia pengesan penyakit

    Pengesanan dan diagnosis awal boleh menyelamatkan nyawa, terutamanya untuk penyakit berjangkit atau penyakit yang mungkin mengambil masa berbulan-bulan atau bertahun-tahun untuk menunjukkan gejala. Contohnya, penyakit Parkinson (PD) menyebabkan kemerosotan motor (cth, gegaran, ketegaran dan masalah mobiliti) dari semasa ke semasa. Bagi kebanyakan orang, kerosakan tidak dapat dipulihkan apabila mereka mendapati penyakit mereka. Untuk menangani isu ini, saintis sedang menyelidik penderia dan mesin yang berbeza yang boleh mengesan penyakit, daripada yang menggunakan hidung anjing kepada yang menggunakan pembelajaran mesin (ML). 

    Pada tahun 2021, gabungan penyelidik, termasuk Institut Teknologi Massachusetts (MIT), Universiti Harvard, Universiti Johns Hopkins di Maryland dan Anjing Pengesanan Perubatan di Milton Keynes, mendapati bahawa mereka boleh melatih kecerdasan buatan (AI) untuk meniru cara anjing. menghidu penyakit. Kajian mendapati bahawa program ML sepadan dengan kadar kejayaan anjing dalam mengesan penyakit tertentu, termasuk kanser prostat. 

    Projek penyelidikan mengumpul sampel air kencing daripada individu yang berpenyakit dan sihat; sampel ini kemudiannya dianalisis untuk molekul yang boleh menunjukkan kehadiran penyakit. Pasukan penyelidik melatih sekumpulan anjing untuk mengenali bau molekul berpenyakit, dan penyelidik kemudian membandingkan kadar kejayaan mereka dalam mengenal pasti penyakit dengan ML. Dalam menguji sampel yang sama, kedua-dua kaedah mendapat lebih daripada 70 peratus ketepatan. Penyelidik berharap untuk menguji set data yang lebih luas untuk menentukan penunjuk penting pelbagai penyakit dengan lebih terperinci. Satu lagi contoh sensor pengesan penyakit ialah yang dibangunkan oleh MIT dan Universiti Johns Hopkins. Sensor ini menggunakan hidung anjing untuk mengesan kanser pundi kencing. Walau bagaimanapun, sementara penderia telah berjaya diuji pada anjing, masih terdapat beberapa kerja yang perlu dilakukan untuk menjadikannya sesuai untuk kegunaan klinikal.

    Kesan yang mengganggu

    Pada tahun 2022, penyelidik membangunkan e-hidung, atau sistem penciuman AI, yang berpotensi mendiagnosis PD melalui sebatian bau pada kulit. Untuk membina teknologi ini, saintis dari China menggabungkan kromatografi gas (GC)-spektrometri jisim dengan penderia gelombang akustik permukaan dan algoritma ML. GC boleh menganalisis sebatian bau daripada sebum (bahan berminyak yang dihasilkan oleh kulit manusia). Para saintis kemudian menggunakan maklumat itu untuk membina algoritma untuk meramalkan kehadiran PD dengan tepat, dengan ketepatan 70 peratus. Apabila saintis menggunakan ML untuk menganalisis keseluruhan sampel bau, ketepatan melonjak kepada 79 peratus. Walau bagaimanapun, saintis mengakui bahawa lebih banyak kajian dengan saiz sampel yang luas dan pelbagai perlu dijalankan.

    Sementara itu, semasa kemuncak pandemik COVID-19, penyelidikan mengenai data yang dikumpul oleh peranti boleh pakai, seperti Fitbit, Apple Watch dan jam tangan pintar Samsung Galaxy, menunjukkan bahawa peranti ini berkemungkinan mengesan jangkitan virus. Memandangkan peranti ini boleh mengumpul data jantung dan oksigen, corak tidur dan tahap aktiviti, peranti ini boleh memberi amaran kepada pengguna tentang kemungkinan penyakit. 

    Khususnya, Hospital Mount Sinai menganalisis data Apple Watch daripada 500 pesakit dan mendapati bahawa mereka yang dijangkiti oleh wabak COVID-19 menunjukkan perubahan dalam kadar kebolehubahan jantung mereka. Penyelidik berharap penemuan ini boleh membawa kepada penggunaan boleh pakai untuk mencipta sistem pengesanan awal bagi virus lain seperti influenza dan selesema. Sistem amaran juga boleh direka bentuk untuk mengesan titik panas jangkitan bagi virus masa hadapan, di mana jabatan kesihatan boleh campur tangan sebelum penyakit ini berkembang menjadi pandemik sepenuhnya.

    Implikasi penderia pengesan penyakit

    Implikasi yang lebih luas daripada sensor pengesan penyakit mungkin termasuk: 

    • Penyedia insurans mempromosikan penderia pengesan penyakit untuk penjejakan maklumat penjagaan kesihatan pesakit. 
    • Pengguna yang melabur dalam penderia dan peranti dibantu AI yang mengesan penyakit yang jarang berlaku dan kemungkinan serangan jantung dan sawan.
    • Meningkatkan peluang perniagaan untuk pengeluar boleh pakai untuk membangunkan peranti untuk penjejakan pesakit masa nyata.
    • Pakar perubatan memberi tumpuan kepada usaha perundingan dan bukannya diagnostik. Contohnya, dengan meningkatkan penggunaan penderia pengesan penyakit untuk membantu dalam diagnosis, pakar perubatan boleh meluangkan lebih banyak masa untuk membangunkan pelan rawatan yang diperibadikan.
    • Organisasi penyelidikan, universiti dan agensi persekutuan bekerjasama untuk mencipta peranti dan perisian untuk meningkatkan diagnostik, penjagaan pesakit dan pengesanan wabak berskala populasi.
    • Penggunaan meluas penderia pengesan penyakit menggalakkan penyedia penjagaan kesihatan beralih ke arah model penjagaan kesihatan ramalan, yang membawa kepada campur tangan lebih awal dan hasil pesakit yang lebih baik.
    • Kerajaan menyemak semula dasar penjagaan kesihatan untuk menyepadukan diagnostik berasaskan sensor, menghasilkan sistem pemantauan dan tindak balas kesihatan awam yang lebih cekap.
    • Teknologi penderia yang membolehkan pemantauan pesakit dari jauh, mengurangkan lawatan ke hospital dan kos penjagaan kesihatan, yang sangat bermanfaat untuk komuniti luar bandar atau kurang mendapat perkhidmatan.

    Soalan yang perlu dipertimbangkan

    • Jika anda memiliki peranti boleh pakai, bagaimana anda menggunakannya untuk menjejaki statistik kesihatan anda?
    • Bagaimana lagi penderia pengesan penyakit boleh mengubah sektor penjagaan kesihatan?

    Rujukan wawasan

    Pautan popular dan institusi berikut telah dirujuk untuk cerapan ini: