Датчики обнаружения заболеваний: обнаружение заболеваний, пока не стало слишком поздно

ИЗОБРАЖЕНИЕ КРЕДИТ:
Кредит изображения
Istock

Датчики обнаружения заболеваний: обнаружение заболеваний, пока не стало слишком поздно

Датчики обнаружения заболеваний: обнаружение заболеваний, пока не стало слишком поздно

Текст подзаголовка
Исследователи разрабатывают устройства, которые могут обнаруживать болезни человека, чтобы повысить вероятность выживания пациентов.
    • Автор:
    • Имя автора
      Quantumrun Foresight
    • 3 октября 2022

    Текст публикации

    Датчики обнаружения заболеваний могут помочь отслеживать распространение вируса и выявлять потенциально развивающиеся раковые заболевания. Во время пандемии COVID-19 варианты использования датчиков для обнаружения заболеваний стали более очевидными. 

    Контекст датчиков обнаружения заболеваний

    Раннее выявление и диагностика могут спасти жизни, особенно при инфекционных заболеваниях или заболеваниях, симптомы которых могут проявиться через месяцы или годы. Например, болезнь Паркинсона (БП) со временем вызывает двигательные нарушения (например, тремор, ригидность и проблемы с подвижностью). Для многих людей ущерб становится необратимым, когда они обнаруживают свою болезнь. Чтобы решить эту проблему, ученые исследуют различные датчики и машины, которые могут обнаруживать болезни, от тех, которые используют собачий нос, до тех, которые используют машинное обучение (ML). 

    В 2021 году коалиция исследователей, включающая Массачусетский технологический институт (MIT), Гарвардский университет, Университет Джона Хопкинса в Мэриленде и компанию Medical Detection Dogs в Милтон-Кейнсе, обнаружила, что они могут обучать искусственный интеллект (ИИ), чтобы имитировать поведение собак. запах болезни. Исследование показало, что программа машинного обучения соответствовала показателям успеха собак в обнаружении определенных заболеваний, включая рак простаты. 

    В рамках исследовательского проекта были собраны образцы мочи как больных, так и здоровых людей; затем эти образцы были проанализированы на наличие молекул, которые могли указывать на наличие заболевания. Исследовательская группа обучила группу собак распознавать запах больных молекул, а затем исследователи сравнили их показатели успеха в выявлении болезни с показателями ML. При тестировании одних и тех же образцов оба метода показали точность более 70 процентов. Исследователи надеются протестировать более обширный набор данных, чтобы более подробно определить важные индикаторы различных заболеваний. Еще одним примером датчика для обнаружения заболеваний является датчик, разработанный Массачусетским технологическим институтом и Университетом Джона Хопкинса. Этот датчик использует носы собак для обнаружения рака мочевого пузыря. Тем не менее, несмотря на то, что датчик был успешно протестирован на собаках, еще предстоит проделать определенную работу, чтобы сделать его пригодным для клинического использования.

    Разрушительное воздействие

    В 2022 году исследователи разработали электронный нос или обонятельную систему ИИ, которая потенциально может диагностировать болезнь Паркинсона по запаховым соединениям на коже. Чтобы создать эту технологию, ученые из Китая объединили газовую хроматографию (ГХ) и масс-спектрометрию с датчиком поверхностных акустических волн и алгоритмами машинного обучения. ГХ может анализировать соединения запаха кожного сала (маслянистое вещество, вырабатываемое кожей человека). Затем ученые использовали эту информацию для создания алгоритма для точного прогнозирования наличия болезни Паркинсона с точностью до 70 процентов. Когда ученые применили машинное обучение для анализа всех образцов запаха, точность подскочила до 79 процентов. Однако ученые признают, что необходимо провести дополнительные исследования с обширной и разнообразной выборкой.

    Между тем, в разгар пандемии COVID-19 исследование данных, собранных носимыми устройствами, такими как Fitbit, Apple Watch и умные часы Samsung Galaxy, показало, что эти устройства потенциально могут обнаруживать вирусную инфекцию. Поскольку эти устройства могут собирать данные о сердце и кислороде, режимах сна и уровнях активности, они могут предупреждать пользователей о потенциальных заболеваниях. 

    В частности, больница Mount Sinai проанализировала данные Apple Watch 500 пациентов и обнаружила, что у инфицированных пандемией COVID-19 наблюдались изменения в частоте сердечных сокращений. Исследователи надеются, что это открытие может привести к использованию носимых устройств для создания системы раннего обнаружения других вирусов, таких как грипп и грипп. Система предупреждения также может быть разработана для обнаружения горячих точек заражения будущими вирусами, где департаменты здравоохранения могут вмешаться до того, как эти заболевания перерастут в полномасштабные пандемии.

    Последствия датчиков обнаружения болезней

    Более широкие последствия датчиков обнаружения заболеваний могут включать: 

    • Страховые компании продвигают датчики обнаружения заболеваний для отслеживания медицинской информации пациентов. 
    • Потребители инвестируют в датчики и устройства с искусственным интеллектом, которые обнаруживают редкие заболевания и потенциальные сердечные приступы и судороги.
    • Расширение бизнес-возможностей для производителей носимых устройств для разработки устройств для отслеживания пациентов в режиме реального времени.
    • Врачи сосредоточены на консультациях, а не на диагностике. Например, увеличивая использование датчиков для обнаружения заболеваний для помощи в диагностике, врачи могут тратить больше времени на разработку индивидуальных планов лечения.
    • Исследовательские организации, университеты и федеральные агентства сотрудничают для создания устройств и программного обеспечения для улучшения диагностики, ухода за пациентами и обнаружения пандемии в масштабах населения.

    Вопросы для комментариев

    • Если у вас есть носимое устройство, как вы используете его для отслеживания статистики своего здоровья?
    • Как еще датчики обнаружения заболеваний могут изменить сектор здравоохранения?