เซ็นเซอร์ตรวจจับการเจ็บป่วย: ตรวจจับโรคก่อนสายเกินไป

เครดิตภาพ:
เครดิตภาพ
iStock

เซ็นเซอร์ตรวจจับการเจ็บป่วย: ตรวจจับโรคก่อนสายเกินไป

เซ็นเซอร์ตรวจจับการเจ็บป่วย: ตรวจจับโรคก่อนสายเกินไป

ข้อความหัวข้อย่อย
นักวิจัยกำลังพัฒนาอุปกรณ์ที่สามารถตรวจจับความเจ็บป่วยของมนุษย์เพื่อเพิ่มโอกาสในการอยู่รอดของผู้ป่วย
    • เขียนโดย:
    • ชื่อผู้เขียน
      มองการณ์ไกลควอนตัมรัน
    • ตุลาคม 3, 2022

    สรุปข้อมูลเชิงลึก

    นักวิทยาศาสตร์กำลังใช้เทคโนโลยีเซ็นเซอร์และปัญญาประดิษฐ์ (AI) เพื่อตรวจจับโรคตั้งแต่เนิ่นๆ ซึ่งอาจเปลี่ยนแปลงการดูแลสุขภาพด้วยอุปกรณ์ที่เลียนแบบความสามารถของสุนัขในการดมกลิ่นโรค หรือใช้อุปกรณ์สวมใส่เพื่อตรวจสอบสัญญาณชีพ เทคโนโลยีเกิดใหม่นี้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการทำนายอาการเจ็บป่วย เช่น โรคพาร์กินสันและโควิด-19 และการวิจัยเพิ่มเติมมีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มความแม่นยำและขยายการใช้งาน ความก้าวหน้าเหล่านี้อาจส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการดูแลสุขภาพ ตั้งแต่บริษัทประกันภัยที่ใช้เซ็นเซอร์ในการติดตามข้อมูลผู้ป่วย ไปจนถึงรัฐบาลที่บูรณาการการวินิจฉัยโดยใช้เซ็นเซอร์เข้ากับนโยบายด้านสาธารณสุข

    บริบทเซ็นเซอร์ตรวจจับความเจ็บป่วย

    การตรวจพบและวินิจฉัยตั้งแต่เนิ่นๆ สามารถช่วยชีวิตคนได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโรคติดเชื้อหรืออาการเจ็บป่วยที่อาจใช้เวลาเป็นเดือนหรือเป็นปีกว่าที่จะแสดงอาการ ตัวอย่างเช่น โรคพาร์กินสัน (PD) ทำให้เกิดการเสื่อมสภาพของมอเตอร์ (เช่น อาการสั่น ความแข็งแกร่ง และปัญหาด้านการเคลื่อนไหว) เมื่อเวลาผ่านไป สำหรับหลายๆ คน ความเสียหายนั้นไม่สามารถแก้ไขได้เมื่อตรวจพบอาการป่วย เพื่อแก้ไขปัญหานี้ นักวิทยาศาสตร์กำลังวิจัยเซ็นเซอร์และเครื่องจักรต่างๆ ที่สามารถตรวจจับความเจ็บป่วย ตั้งแต่ที่ใช้จมูกของสุนัขไปจนถึงที่ใช้การเรียนรู้ของเครื่อง (ML) 

    ในปี 2021 กลุ่มนักวิจัยซึ่งรวมถึงสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด มหาวิทยาลัยจอห์นฮอปกินส์ในแมรีแลนด์ และสุนัขตรวจจับทางการแพทย์ในมิลตัน คีนส์ พบว่าพวกเขาสามารถฝึกปัญญาประดิษฐ์ (AI) ให้เลียนแบบท่าทางของสุนัขได้ กลิ่นโรค การศึกษาพบว่าโปรแกรม ML ตรงกับอัตราความสำเร็จของสุนัขในการตรวจหาโรคบางชนิด รวมทั้งมะเร็งต่อมลูกหมาก 

    โครงการวิจัยได้เก็บตัวอย่างปัสสาวะทั้งจากผู้ที่เป็นโรคและมีสุขภาพดี ตัวอย่างเหล่านี้ถูกวิเคราะห์เพื่อหาโมเลกุลที่สามารถบ่งชี้ถึงการมีอยู่ของโรค ทีมวิจัยฝึกสุนัขกลุ่มหนึ่งให้รู้จักกลิ่นของโมเลกุลที่เป็นโรค จากนั้นนักวิจัยจึงเปรียบเทียบอัตราความสำเร็จในการระบุความเจ็บป่วยกับกลิ่นของเชื้อ ML ในการทดสอบตัวอย่างเดียวกัน ทั้งสองวิธีมีความแม่นยำมากกว่า 70 เปอร์เซ็นต์ นักวิจัยหวังว่าจะทดสอบชุดข้อมูลที่กว้างขวางมากขึ้นเพื่อระบุตัวบ่งชี้ที่สำคัญของโรคต่างๆ ในรายละเอียดมากขึ้น อีกตัวอย่างหนึ่งของเซ็นเซอร์ตรวจจับความเจ็บป่วยคือตัวที่พัฒนาโดย MIT และ Johns Hopkins University เซ็นเซอร์นี้ใช้จมูกของสุนัขเพื่อตรวจหามะเร็งกระเพาะปัสสาวะ อย่างไรก็ตาม แม้ว่าเซ็นเซอร์จะประสบความสำเร็จในการทดสอบกับสุนัขแล้ว แต่ก็ยังมีงานบางอย่างที่ต้องทำเพื่อให้เหมาะสำหรับการใช้งานทางคลินิก

    ผลกระทบก่อกวน

    ในปี 2022 นักวิจัยได้พัฒนา e-nose หรือระบบการดมกลิ่น AI ที่สามารถวินิจฉัย PD ผ่านสารประกอบของกลิ่นบนผิวหนังได้ ในการสร้างเทคโนโลยีนี้ นักวิทยาศาสตร์จากประเทศจีนได้รวมแก๊สโครมาโตกราฟี (GC) - แมสสเปกโตรเมตรีกับเซ็นเซอร์คลื่นอะคูสติกพื้นผิวและอัลกอริธึม ML เครื่อง GC สามารถวิเคราะห์สารประกอบของกลิ่นจากซีบัม (สารน้ำมันที่ผิวหนังมนุษย์ผลิตขึ้น) จากนั้นนักวิทยาศาสตร์ใช้ข้อมูลดังกล่าวเพื่อสร้างอัลกอริทึมเพื่อทำนายการมีอยู่ของ PD อย่างแม่นยำ โดยมีความแม่นยำถึง 70 เปอร์เซ็นต์ เมื่อนักวิทยาศาสตร์ใช้ ML เพื่อวิเคราะห์ตัวอย่างกลิ่นทั้งหมด ความแม่นยำก็เพิ่มขึ้นถึง 79 เปอร์เซ็นต์ อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์รับทราบว่าจำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมด้วยขนาดตัวอย่างที่กว้างขวางและหลากหลาย

    ในขณะเดียวกัน ในช่วงที่มีการแพร่ระบาดของโควิด-19 สูง การวิจัยข้อมูลที่รวบรวมโดยอุปกรณ์สวมใส่ เช่น Fitbit, Apple Watch และสมาร์ทวอทช์ Samsung Galaxy แสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์เหล่านี้สามารถตรวจจับการติดเชื้อไวรัสได้ เนื่องจากอุปกรณ์เหล่านี้สามารถรวบรวมข้อมูลหัวใจและออกซิเจน รูปแบบการนอน และระดับกิจกรรม จึงสามารถเตือนผู้ใช้ถึงโรคที่อาจเกิดขึ้นได้ 

    โดยเฉพาะอย่างยิ่ง โรงพยาบาล Mount Sinai ได้วิเคราะห์ข้อมูล Apple Watch จากผู้ป่วย 500 ราย และพบว่าผู้ที่ติดเชื้อจากการระบาดใหญ่ของ COVID-19 แสดงการเปลี่ยนแปลงของอัตราความแปรปรวนของหัวใจ นักวิจัยหวังว่าการค้นพบนี้จะนำไปสู่การใช้อุปกรณ์สวมใส่เพื่อสร้างระบบตรวจจับล่วงหน้าสำหรับไวรัสอื่นๆ เช่น ไข้หวัดใหญ่และไข้หวัดใหญ่ ระบบเตือนภัยยังสามารถออกแบบให้ตรวจหาจุดแพร่ระบาดของไวรัสในอนาคต ซึ่งหน่วยงานด้านสุขภาพสามารถเข้าแทรกแซงก่อนที่โรคเหล่านี้จะกลายเป็นโรคระบาดใหญ่

    ผลกระทบของเซ็นเซอร์ตรวจจับความเจ็บป่วย

    ความหมายที่กว้างขึ้นของเซ็นเซอร์ตรวจจับความเจ็บป่วยอาจรวมถึง: 

    • ผู้ให้บริการประกันภัยส่งเสริมเซ็นเซอร์ตรวจจับการเจ็บป่วยสำหรับการติดตามข้อมูลการรักษาพยาบาลของผู้ป่วย 
    • ผู้บริโภคที่ลงทุนในเซ็นเซอร์และอุปกรณ์ที่ใช้ AI ช่วยในการตรวจจับโรคที่หายาก รวมถึงอาการหัวใจวายและอาการชักที่อาจเกิดขึ้นได้
    • เพิ่มโอกาสทางธุรกิจให้กับผู้ผลิตอุปกรณ์สวมใส่เพื่อพัฒนาอุปกรณ์สำหรับติดตามผู้ป่วยแบบเรียลไทม์
    • แพทย์มุ่งเน้นไปที่ความพยายามในการให้คำปรึกษามากกว่าการวินิจฉัย ตัวอย่างเช่น การเพิ่มการใช้เซ็นเซอร์ตรวจจับความเจ็บป่วยเพื่อช่วยในการวินิจฉัย แพทย์สามารถใช้เวลามากขึ้นในการพัฒนาแผนการรักษาเฉพาะบุคคล
    • องค์กรวิจัย มหาวิทยาลัย และหน่วยงานรัฐบาลกลางร่วมมือกันสร้างอุปกรณ์และซอฟต์แวร์เพื่อปรับปรุงการวินิจฉัย การดูแลผู้ป่วย และการตรวจจับการแพร่ระบาดในระดับประชากร
    • การนำเซ็นเซอร์ตรวจจับความเจ็บป่วยไปใช้อย่างแพร่หลาย ส่งเสริมให้ผู้ให้บริการด้านสุขภาพเปลี่ยนไปสู่โมเดลการดูแลสุขภาพแบบคาดการณ์ได้ ซึ่งนำไปสู่การแทรกแซงก่อนหน้านี้และปรับปรุงผลลัพธ์ของผู้ป่วย
    • รัฐบาลแก้ไขนโยบายการดูแลสุขภาพเพื่อบูรณาการการวินิจฉัยโดยใช้เซ็นเซอร์ ส่งผลให้ระบบการติดตามและตอบสนองด้านสาธารณสุขมีประสิทธิภาพมากขึ้น
    • เทคโนโลยีเซ็นเซอร์ช่วยให้สามารถติดตามผู้ป่วยจากระยะไกล ลดการไปโรงพยาบาลและค่าใช้จ่ายด้านการรักษาพยาบาล ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อชุมชนในชนบทหรือชุมชนด้อยโอกาส

    คำถามที่ต้องพิจารณา

    • หากคุณเป็นเจ้าของอุปกรณ์สวมใส่ คุณจะใช้อุปกรณ์นั้นติดตามสถานะสุขภาพของคุณได้อย่างไร
    • เซ็นเซอร์ตรวจจับความเจ็บป่วยอาจเปลี่ยนภาคการดูแลสุขภาพได้อย่างไร

    ข้อมูลอ้างอิงเชิงลึก

    ลิงก์ที่เป็นที่นิยมและลิงก์สถาบันต่อไปนี้ถูกอ้างอิงสำหรับข้อมูลเชิงลึกนี้: