يمكن للأجهزة القابلة للارتداء التعرف على الالتهابات وداء السكري من النوع 2 والأمراض الأخرى

يوضح مايكل سنايدر ، الأستاذ في كلية الطب بجامعة ستانفورد ، وهو مؤلف رائد لورقة علمية حول إصلاح الشذوذ في المعلمات الفسيولوجية للشخص باستخدام الأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء والارتباط بالأمراض ، الأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء.

ومع ظهور أجهزة تتبع اللياقة البدنية وغيرها من الأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء ، ظهرت الفكرة على الفور يمكن استخدام هذه الأدوات لمراقبة الصحة. بعد كل شيء ، من المعروف أن العديد من المعلمات الفسيولوجية توفر معلومات مهمة حول صحة الإنسان. على سبيل المثال ، معدل ضربات القلب وضغط الدم ودرجة حرارة الجسم.

تراقب الأدوات القابلة للارتداء باستمرار العلامات الحيوية في الوضع السلبي ، وترسل النتائج إلى جهاز الكمبيوتر الخاص بالمستخدم أو الطبيب المعالج ، دون الحاجة إلى صيانة خاصة أو تدريب مسبق قبل بدء الاستخدام.

أجرى متخصصون من كلية الطب بجامعة ستانفورد دراسة واسعة النطاق لتحديد مدى فائدة نتائج القياس في الممارسة. في جميع الحالات ، تم استخدام الأجهزة المعروضة للبيع المفتوح.

في السابق ، كان من الممكن قياس المعلمات الفسيولوجية فقط في عيادة الطبيب ، والتي كانت مشكلة - غالبًا ما تم الكشف عن التغييرات في المؤشرات في وقت متأخر جدًا ، نظرًا لأن الشخص "السليم" نادرًا ما يزور الطبيب لإجراء فحص روتيني. بالإضافة إلى ذلك ، تختلف المعلمات الفسيولوجية بشكل كبير اعتمادًا على العمر والجنس ومستوى اللياقة البدنية وعوامل أخرى. عند دراسة مؤشرات مريض معين ، عادة ما يقارنها الطبيب بمتوسط ​​المؤشرات في السكان ، وهذا ليس دائمًا تقييمًا مناسبًا بسبب الانتثار الكبير للمؤشرات الفردية.

ونتيجة لذلك ، فإن الفترات الطويلة جدًا بين القياسات تعقد بشكل كبير تحديد التغييرات في الحالة الصحية لشخص معين. إن الحصول على معلومات مستمرة حول هذه المؤشرات سيكون مفيدًا جدًا للطبيب المعالج.

في عملية البحث في جامعة ستانفورد ، تم جمع ما يقرب من 2 مليار نتيجة قياس من 60 شخصًا. هذا هو تيار مستمر من البيانات من أجهزة الاستشعار البيولوجية القابلة للارتداء والتحليلات الدورية في المختبر الطبي. تم إجراء اختبار الدم في المختبر ، وتم فحص التعبير الجيني ، وتم إجراء اختبارات أخرى أكثر تقدمًا لتحديد أعراض المرض.



كان من الأهداف المهمة للدراسة تحديد "المستوى الأساسي" للمعلمات الفسيولوجية الطبيعية لكل فرد وتحديد كيفية تحديد الانحرافات عن هذا المستوى الأساسي باستخدام الإلكترونيات القابلة للارتداء وكيف ترتبط هذه الانحرافات بالأمراض الحقيقية للناس.

ارتدى كل مشارك في التجربة باستمرار من 1 إلى 8 متتبعات. سجل الأطباء تغيرات في وزن المريض ومعدل ضربات القلب ومستوى الأكسجين في الدم ودرجة حرارة الجلد ونشاط الأشخاص ، بما في ذلك النوم والمشي والجري وركوب الدراجات والسعرات الحرارية المحروقة وحتى التعرض لأشعة جاما والأشعة السينية في الحياة اليومية.


مستوى التعرض لأحد المرضى في فترة 25 يومًا. يشير اللون الأرجواني (الأعمدة السفلية) إلى الوقت المستغرق في الطيران. العلامات النجمية - مسح حقائب اليد أثناء تسجيل الوصول للرحلات الجوية في المطارات

بشكل عام ، تم جمع كمية كبيرة جدًا من البيانات.


المؤشرات الأساسية لأحد المرضى

أظهرت الدراسة أنه بعد حساب المستوى الأساسي للمعلمات الفسيولوجية ، من الممكن حقًا اكتشاف الانحرافات عن المستوى الأساسي. يمكنك إنشاء علاقة بين هذه الانحرافات والعوامل الخارجية ، بما في ذلك العوامل الطبيعية والأمراض والعوامل الأخرى التي تؤثر على الصحة. قد تجد الخوارزمية المطورة لتحديد انحرافات القالب وتفسيرها في المستقبل تطبيقًا في الطب.

ومن المثير للاهتمام أن من بين المشاركين في التجربة أحد مؤلفي العمل العلمي - البروفيسور مايكل سنايدر نفسه. مثل الموضوعات التجريبية الأخرى ، كان لديها سبعة أجهزة استشعار حيوي أثناء رحلة جوية من النرويج ، عندما لاحظ أستاذ بشكل غير متوقع تغييرات غير عادية في أدائه. من الرحلات السابقة ، كان يعلم أن معدل ضربات قلبه يزداد عادة في بداية الرحلة ، وأن مستوى الأكسجين في الدم انخفض خلال الرحلة ، ولكن هذه المرة لم تعد المؤشرات إلى وضعها الطبيعي بعد الهبوط. رأى الأستاذ أن المؤشرات كانت غير قياسية - ولم يفاجأ على الإطلاق عندما سرعان ما أصيب بالحمى وأعراض أخرى للأمراض المعدية.

قبل أسبوعين ، كان الأستاذ يساعد شقيقه في بناء سياج في ماساتشوستس. قبل الرحلة ، كان قلقًا جدًا من أنه في الريف يمكن عضه بالقراد ومرض لايم ، لذلك ذهب إلى الطبيب مقدمًا وتلقى وصفة طبية من دوكسيسيكلين ، مضاد حيوي ضد مرض لايم. الآن ، بعد ظهور علامات العدوى ، أجرى الطبيب الاختبارات وتأكد من أنه لم يكن مخطئًا - العوامل المسببة لمرض لايم دخلت الجسم بالفعل.

من المثير للإعجاب كيف أشارت أجهزة الاستشعار الحيوية التجارية البسيطة إلى إمكانية ظهور المرض حتى قبل ظهور الأعراض الأولى.

كما لوحظت نتائج واعدة لارتباط الأعراض المبكرة للمرض والانحرافات عن البارامترات الفسيولوجية الطبيعية المأخوذة من أجهزة الاستشعار الحيوية في مرضى آخرين أثناء الدراسة. على سبيل المثال ، في العديد منها ، يرتبط ارتفاع درجة حرارة الجلد وزيادة معدل ضربات القلب بزيادة البروتين التفاعلي سي في اختبارات الدم. البروتين التفاعلي C هو علامة على جهاز المناعة كمؤشر للعمليات الالتهابية التي يمكن أن تؤدي إلى العدوى أو أمراض المناعة الذاتية أو أمراض القلب والأوعية الدموية أو حتى ورم سرطاني.


تغير في المعايير الفسيولوجية أثناء الإصابة

كشفت الأدوات القابلة للارتداء أيضًا عن مرضى يعانون من مقاومة الأنسولين - وهو مؤشر على خطر الإصابة بداء السكري من النوع 2. أظهر 12 مريضا من بين 20 مريضا اختبروا تحمل الجلوكوز مقاومة للأنسولين. قام مؤلفو العمل العلمي بتجميع خوارزمية تأخذ في الاعتبار عدد الخطوات التي يتم اتخاذها يوميًا ، ومعدل ضربات القلب اليومي والفرق بين معدل ضربات القلب ليلاً ونهارًا ، مع احتمال كبير للتنبؤ بأي المرضى لن يجتاز اختبار تحمل الجلوكوز.


اعتماد التغيرات في وزن الجسم والنبض في الراحة على عدد الخطوات التي يتم اتخاذها يوميًا ، إحصائيات من 43 مريضًا

يمكن لكل شخص إجراء مثل هذه المراقبة لصحته على أساس مستمر ، وفي المستقبل قد يشكل ممارسة طبية قياسية. يقول البروفيسور سنايدر: "هناك أجهزة استشعار في سياراتنا أكثر من جسم الإنسان". وهو يعتبر أن مثل هذا الموقف غير طبيعي ويعتقد أنه في المستقبل سيكون العكس: سيكون لدى الناس أجهزة استشعار أكثر من السيارات. يجب على الجميع معرفة خط الأساس الخاص بهم وتلقي إشارة على الفور إذا انحرفوا عن القاعدة. نُشر

المقال العلمي في 12 يناير 2017 في مجلة PLoS Biology .

Source: https://habr.com/ru/post/ar400623/