Senzorii de detectare a bolilor pot ajuta la monitorizarea răspândirii unui virus și la identificarea potențialului cancer. În timpul pandemiei de COVID-19, cazurile de utilizare pentru senzorii de detectare a bolilor au devenit mai evidente.
Contextul senzorilor de detectare a bolii
Detectarea și diagnosticarea precoce pot salva vieți, în special pentru boli infecțioase sau boli care pot dura luni sau ani până când simptomele apar. De exemplu, boala Parkinson (PD) cauzează deteriorarea motorului (de exemplu, tremor, rigiditate și probleme de mobilitate) în timp. Pentru mulți oameni, daunele sunt ireversibile atunci când își descoperă boala. Pentru a aborda această problemă, oamenii de știință cercetează diferiți senzori și mașini care pot detecta boli, de la cei care folosesc nasul câinilor până la cei care folosesc învățarea automată (ML).
În 2021, o coaliție de cercetători, inclusiv Massachusetts Institute of Technology (MIT), Universitatea Harvard, Universitatea Johns Hopkins din Maryland și Medical Detection Dogs din Milton Keynes, au descoperit că pot antrena inteligența artificială (AI) pentru a imita modul în care câinii. mirosi boala. Studiul a constatat că programul ML a egalat ratele de succes ale câinilor în detectarea anumitor boli, inclusiv cancerul de prostată.
Proiectul de cercetare a colectat probe de urină atât de la persoane bolnave, cât și de la persoane sănătoase; aceste probe au fost apoi analizate pentru molecule care ar putea indica prezența bolii. Echipa de cercetare a antrenat un grup de câini să recunoască mirosul moleculelor bolnave, iar cercetătorii au comparat apoi ratele de succes în identificarea bolii cu cele ale ML. La testarea acelorași probe, ambele metode au obținut o precizie de peste 70%. Cercetătorii speră să testeze un set de date mai extins pentru a identifica în detaliu indicatorii semnificativi ai diferitelor boli. Un alt exemplu de senzor de detectare a bolilor este cel dezvoltat de MIT și Universitatea Johns Hopkins. Acest senzor folosește nasul câinilor pentru a detecta cancerul de vezică urinară. Cu toate acestea, deși senzorul a fost testat cu succes pe câini, mai este ceva de făcut pentru a-l face potrivit pentru uz clinic.
Impact perturbator
În 2022, cercetătorii au dezvoltat un e-nas, sau un sistem olfactiv AI, care poate diagnostica PD prin compușii de miros de pe piele. Pentru a construi această tehnologie, oamenii de știință din China au combinat cromatografia de gaze (GC)-spectrometria de masă cu un senzor de unde acustice de suprafață și algoritmi ML. GC ar putea analiza compușii de miros din sebum (o substanță uleioasă produsă de pielea umană). Oamenii de știință au folosit apoi informațiile pentru a construi un algoritm care să prezică cu exactitate prezența PD, cu o precizie de 70%. Când oamenii de știință au aplicat ML pentru a analiza întregul eșantioane de miros, precizia a crescut la 79 la sută. Cu toate acestea, oamenii de știință recunosc că trebuie efectuate mai multe studii cu o dimensiune a eșantionului extinsă și variată.
Între timp, în perioada de vârf a pandemiei de COVID-19, cercetările privind datele colectate de dispozitivele portabile, cum ar fi Fitbit, Apple Watch și ceasul inteligent Samsung Galaxy, au arătat că aceste dispozitive ar putea detecta infecția virală. Deoarece aceste dispozitive pot colecta date despre inimă și oxigen, modele de somn și niveluri de activitate, ele ar putea avertiza utilizatorii despre potențiale boli.
În special, Spitalul Mount Sinai a analizat datele Apple Watch de la 500 de pacienți și a descoperit că cei infectați de pandemia COVID-19 au prezentat modificări în rata variabilității inimii. Cercetătorii speră că această descoperire poate duce la utilizarea articolelor purtabile pentru a crea un sistem de detectare timpurie a altor viruși precum gripa și gripa. Un sistem de avertizare poate fi, de asemenea, proiectat pentru a detecta punctele fierbinți de infecție pentru viitorii viruși, unde departamentele de sănătate pot interveni înainte ca aceste boli să devină pandemii în toată regula.
Implicațiile senzorilor de detectare a bolilor
Implicațiile mai largi ale senzorilor de detectare a bolilor pot include:
- Furnizorii de asigurări care promovează senzori de detectare a bolilor pentru urmărirea informațiilor privind sănătatea pacienților.
- Consumatorii care investesc în senzori și dispozitive asistate de inteligență artificială care detectează boli rare și potențiale atacuri de cord și convulsii.
- Creșterea oportunităților de afaceri pentru producătorii de articole purtatoare pentru a dezvolta dispozitive pentru urmărirea în timp real a pacienților.
- Medicii se concentrează mai degrabă pe eforturile de consultanță decât pe diagnosticare. De exemplu, prin creșterea utilizării senzorilor de detectare a bolilor pentru a ajuta la diagnosticare, medicii pot petrece mai mult timp dezvoltării planurilor de tratament personalizate.
- Organizații de cercetare, universități și agenții federale care colaborează pentru a crea dispozitive și software pentru a îmbunătăți diagnosticul, îngrijirea pacienților și detectarea pandemiei la scară populație.
Întrebări de comentat
- Dacă deții un purtabil, cum îl folosești pentru a-ți urmări statisticile de sănătate?
- Cum altfel pot senzorii de detectare a bolilor să schimbe sectorul sănătății?
