Сензори за откривање болести: Откривање болести пре него што буде прекасно

КРЕДИТ ЗА СЛИКУ:
Слика кредит
иСтоцк

Сензори за откривање болести: Откривање болести пре него што буде прекасно

Сензори за откривање болести: Откривање болести пре него што буде прекасно

Текст поднаслова
Истраживачи развијају уређаје који могу да открију људске болести како би повећали вероватноћу преживљавања пацијената.
    • Аутор:
    • ime аутора
      Куантумрун Форесигхт
    • Октобар КСНУМКС, КСНУМКС

    Сажетак увида

    Научници користе сензорске технологије и вештачку интелигенцију (АИ) за рано откривање болести, потенцијално трансформишући здравствену заштиту помоћу уређаја који опонашају способност паса да нањуше болест или користе носиве уређаје за праћење виталних знакова. Ова технологија у настајању обећава у предвиђању болести попут Паркинсонове болести и ЦОВИД-19, а даља истраживања имају за циљ повећање тачности и проширење апликација. Овај напредак би могао да понуди значајне импликације за здравствену заштиту, од осигуравајућих компанија које користе сензоре за праћење података о пацијентима до влада које интегришу дијагностику засновану на сензорима у политике јавног здравља.

    Контекст сензора за откривање болести

    Рано откривање и дијагноза могу спасити животе, посебно за заразне болести или болести за које могу проћи месеци или године док се симптоми не појаве. На пример, Паркинсонова болест (ПД) узрокује погоршање мотора (нпр. дрхтање, укоченост и проблеме са покретљивошћу) током времена. За многе људе, штете су неповратне када открију своју болест. Да би решили овај проблем, научници истражују различите сензоре и машине које могу да открију болести, од оних који користе псеће носове до оних који користе машинско учење (МЛ). 

    2021. године, коалиција истраживача, укључујући Масачусетски институт за технологију (МИТ), Универзитет Харвард, Универзитет Џонс Хопкинс у Мериленду и псе за медицинску детекцију у Милтон Кејнсу, открила је да могу да тренирају вештачку интелигенцију (АИ) да опонаша начин на који пси намирисати болест. Студија је открила да се МЛ програм подудара са стопама успеха паса у откривању одређених болести, укључујући рак простате. 

    Истраживачки пројекат је прикупио узорке урина од оболелих и здравих особа; ови узорци су затим анализирани на молекуле који би могли да укажу на присуство болести. Истраживачки тим је обучио групу паса да препознају мирис оболелих молекула, а истраживачи су затим упоредили њихове стопе успеха у идентификацији болести са онима од МЛ. У тестирању истих узорака, обе методе су постигле више од 70 процената тачности. Истраживачи се надају да ће тестирати опсежнији скуп података како би детаљније одредили значајне индикаторе различитих болести. Још један пример сензора за откривање болести је онај који су развили МИТ и Универзитет Џон Хопкинс. Овај сензор користи псеће носове за откривање рака бешике. Међутим, иако је сензор успешно тестиран на псима, још увек треба да се уради како би био погодан за клиничку употребу.

    Ометајући утицај

    2022. године, истраживачи су развили е-нос, или АИ систем мириса, који потенцијално може дијагностиковати ПД кроз мирисна једињења на кожи. Да би изградили ову технологију, научници из Кине су комбиновали гасну хроматографију (ГЦ)-масену спектрометрију са сензором површинских акустичних таласа и МЛ алгоритмима. ГЦ би могао да анализира мирисна једињења из себума (уљне супстанце које производи људска кожа). Научници су затим користили информације да направе алгоритам за прецизно предвиђање присуства ПД, са тачношћу од 70 процената. Када су научници применили МЛ да анализирају читаве узорке мириса, тачност је скочила на 79 процената. Међутим, научници признају да је потребно спровести више студија са обимном и разноликом величином узорка.

    У међувремену, током врхунца пандемије ЦОВИД-19, истраживање података прикупљених од носивих уређаја, као што су Фитбит, Аппле Ватцх и Самсунг Галаки паметни сат, показало је да ови уређаји потенцијално могу да открију вирусну инфекцију. Пошто ови уређаји могу да прикупљају податке о срцу и кисеонику, обрасце спавања и нивое активности, могли би упозорити кориснике на потенцијалне болести. 

    Конкретно, болница Моунт Синаи је анализирала податке Аппле Ватцх-а од 500 пацијената и открила да су они заражени пандемијом ЦОВИД-19 показали промене у стопи варијабилности срца. Истраживачи се надају да ово откриће може довести до употребе носивих уређаја за стварање система за рано откривање других вируса попут грипа и грипа. Систем упозорења такође може бити дизајниран да открије жаришта инфекције за будуће вирусе, где здравствене службе могу да интервенишу пре него што се ове болести развију у пуне пандемије.

    Импликације сензора за откривање болести

    Шире импликације сензора за откривање болести могу укључивати: 

    • Добављачи осигурања који промовишу сензоре за откривање болести за праћење информација о здравственој заштити пацијената. 
    • Потрошачи који улажу у сензоре и уређаје уз помоћ вештачке интелигенције који откривају ретке болести и потенцијалне срчане ударе и нападе.
    • Повећање пословних могућности за произвођаче носивих уређаја да развију уређаје за праћење пацијената у реалном времену.
    • Лекари се фокусирају на консултантске напоре пре него на дијагностику. На пример, повећањем употребе сензора за откривање болести за помоћ у дијагнози, лекари могу да проведу више времена у развијању персонализованих планова лечења.
    • Истраживачке организације, универзитети и савезне агенције сарађују на стварању уређаја и софтвера за побољшање дијагностике, бриге о пацијентима и откривања пандемије на нивоу популације.
    • Широко распрострањено усвајање сензора за откривање болести који охрабрују пружаоце здравствених услуга да пређу на предиктивне моделе здравствене заштите, што доводи до ранијих интервенција и побољшаних исхода пацијената.
    • Владе ревидирају политику здравствене заштите како би интегрисале дијагностику засновану на сензорима, што је резултирало ефикаснијим надзором јавног здравља и системима одговора.
    • Технологија сензора која омогућава даљинско праћење пацијената, смањује посете болници и трошкове здравствене неге, што је посебно корисно за руралне заједнице или заједнице са недостатком услуга.

    Питања која треба размотрити

    • Ако поседујете носиви уређај, како га користите за праћење своје здравствене статистике?
    • Како иначе сензори за откривање болести могу променити здравствени сектор?