Ο ερευνητής John Rogers, του πανεπιστημίου Northwestern, ανακάλυψε ένα αυτοκόλλητο τύπου Hansaplast, το οποίο τοποθετείται στον λαιμό και μεταδίδει δεδομένα στους γιατρούς.
Η startup εταιρεία του John Rogers και του συναδέλφου του, Shuai Xu, έχει υποβάλει τη συσκευή με ένα οξύμετρο παλμών και τους αλγορίθμους του, προς έγκριση στον Ομοσπονδιακό Οργανισμό Τροφίμων και Φαρμάκων.
Οι άνθρωποι είναι διαρκώς συνδεδεμένοι με ηλεκτρονικές συσκευές, που προσφέρουν έναν σημαντικό αριθμό δεδομένων για το ποιοι είναι και τι κάνουν. Πολλές εμπορικές συσκευές, όπως οι ανιχνευτές Fibits & Garmin, τα ρολόγια Apple και άλλα «έξυπνα» ρολόγια, είναι σχεδιασμένες ώστε να βοηθήσουν τους χρήστες να διατηρήσουν τον έλεγχο της υγείας τους και να ενσωματώσουν δραστηριότητες στην καθημερινότητά τους.
Ακόμη και κάτι πολύ απλό, όπως ένα δαχτυλίδι, μπορεί να συλλέξει δεδομένα σχετικά με τις συνήθειες ύπνου, τη θερμοκρασία του σώματος, τον ρυθμό των χτύπων της καρδιάς, την κατανάλωση θερμίδων και τα βήματα, αλλά και να πάει ένα βήμα παραπέρα, αναλύοντας αυτά τα βιο-στατιστικά και να ομαδοποιήσει τις πληροφορίες έτσι ώστε να μπορεί ο χρήστης να τις διαβάσει σε ένα κινητό τηλέφωνο.
Αντίστοιχα, λιγότερο κοινές, αλλά πιο ακριβείς, συσκευές απεικόνισης, χρησιμοποιούνται σε κλινικές και νοσοκομεία, ώστε να βοηθήσουν τους γιατρούς να εξατομικεύσουν τις θεραπείες για μία σειρά παθήσεων, όπως καρδιακή παρακολούθηση ή αποκατάσταση μετά από εγκεφαλικό επεισόδιο.
Οι ερευνητές που εργάζονται πάνω στον Covid-19, στρέφονται ολοένα και περισσότερο σε αυτές τις φορητές συσκευές, στην προσπάθεια εύρεσης τρόπου διάγνωσης. Υπάρχει μεγάλος ανταγωνισμός για το ποιος είναι ο καλύτερος τρόπος να επιτευχθεί αυτό.
Μπορούν αυτές οι φορητές συσκευές να χρησιμοποιηθούν ως εργαλείο ή παραμένουν αποτελεσματικότερες οι συσκευές των κλινικών;
Τον Απρίλιο, το περιοδικό της Αμερικανικής Ιατρικής Ένωσης, αναγνώριζε τον πυρετό, τον βήχα και την κοφτή αναπνοή ως πρώιμα συμπτώματα σε περιπτώσεις τόσο θετικές όσο και ψευδώς αρνητικές στον Covid-19. Την ίδια περίπου περίοδο, ερευνητές ιατροί από το Chicago, προσέγγισαν τον John Rogers, τον διευθυντή του Ινστιτούτου Βιοηλεκτρονικής Querrey Simpson του πανεπιστημίου Northwestern.
Ο Rogers και η ομάδα του είναι γνωστοί για την κατασκευή ευέλικτων, φορητών συσκευών νέας γενιάς, με ικανότητα παρακολούθησης κλινικού βαθμού που τοποθετούνται σε σχετικές περιοχές του σώματος. Τα αυτοκόλλητα μοιάζουν με αυτά που χρησιμοποιούνται σε τραύματα, αλλά περιέχουν βιο-αισθητήρες, ενσωματωμένη μνήμη και δυνατότητα επεξεργασίας δεδομένων και ασύρματης μετάδοσης.
Η ποιότητα των δεδομένων που μπορούν να ανιχνεύσουν οι συσκευές, είναι αρκετά υψηλή ώστε να χρησιμοποιηθούν με αξιοπιστία σε ασθενείς με περιορισμένη πρόσβαση σε μονάδες υγείας, για εξετάσεις όπως ένα ηλεκτροκαρδιογράφημα.
Άλλες συσκευές, περιορίζουν την ανάγκη χρήσης σύνθετων μηχανημάτων απεικόνισης σε μονάδες όπως η εντατική νεογνών. Για παράδειγμα η ομάδα έρευνας Rogers συνεργάζεται με το Ίδρυμα Bill & Melinda Gates για την ανάπτυξη συσκευών παρακολούθησης της υγείας νεογνών και μητέρων στην Ινδία, το Πακιστάν και σε κάποιες περιοχές της Αφρικής.
«Μας ζητήθηκε να δοκιμάσουμε να τροποποιήσουμε και να εφαρμόσουμε αυτές τις τεχνολογίες σε ασθενείς με Covid-19, αλλά και να τις εξειδικεύσουμε σε συμπτώματα σχετιζόμενα με αυτήν την ασθένεια» λέει ο Rogers.
Αποδείχθηκε ότι ένα από τα υπάρχοντα μοντέλα, το οποίο χρησιμοποιείται για να βοηθήσει ασθενείς με δυσκολίες αναπνοής και κατάποσης μετά από εγκεφαλικό επεισόδιο, ήταν ήδη καλά προσαρμοσμένο στο να ανιχνεύει αναπνευστικά προβλήματα που σχετίζονται με τον Covid-19.
Το μαλακό, εύκαμπτο λαστιχένιο αυτοκόλλητο, εφαρμόζεται στη βάση του λαιμού. Σε αυτή τη θέση μπορεί να μετρήσει μικρές δονήσεις και βιο-δείκτες όπως η συχνότητα, η ένταση και ο ήχος του βήχα και της αναπνοής, καθώς και τον ρυθμό και την προσπάθεια της αναπνοής. Επειδή βρίσκεται κοντά στην αρτηρία της καρωτίδας, το αυτοκόλλητο μπορεί επίσης να πάρει μετρήσεις της ροής του αίματος για να απεικονίσει και τον καρδιακό ρυθμό.
«Όσον αφορά την απεικόνιση της αναπνοής, αυτό είναι κάτι που γίνεται πολύ αποτελεσματικά εδώ» λέει ο Rogers, δείχνοντας τον λαιμό του, «αλλά δεν μπορείς να το κάνεις σωστά εδώ» και δείχνει τον καρπό του, εκεί που φοριούνται συνήθως οι «έξυπνες» συσκευές παρακολούθησης της υγείας.
Η ομάδα του Rogers πρόσθεσε στις συσκευές, που τοποθετούνται στο λαιμό, ανιχνευτές θερμοκρασίας και οξύμετρα παλμών – τα οποία επιτρέπουν τη συνεχή απεικόνιση των χαμηλών επιπέδων οξυγόνου, ενός σιωπηλού αλλά ανησυχητικού συμπτώματος που σχετίζεται με τον Covid-19. Κατόπιν, τις περιέλαβε σε μια πιλοτική έρευνα ασθενών, ιατρών, νοσηλευτών και ειδικών αποκατάστασης στο AbilityLab και στο νοσοκομείο Northwestern Memorial του Chicago.
Για τους παρόχους υπηρεσιών υγείας, η πρώιμη ανίχνευση των συμπτωμάτων του Covid-19 θα ήταν μεγάλη βοήθεια στην παρεμπόδιση της εξάπλωσης της μόλυνσης.
«Αναπτύξαμε τις συσκευές ώστε να λειτουργούν εντελώς αυτοματοποιημένα, δίχως διακόπτες και κουμπιά και χωρίς κάποιο λογισμικό που πρέπει να χρησιμοποιήσει ο χρήστης» λέει ο Rogers, «η συσκευή καταγράφει συνεχόμενα, έτσι ώστε να μην υπάρχουν κενά στα δεδομένα και αυτό αποδεικνύεται πολύ σημαντικό επειδή έχουμε δει ότι αρκετοί από αυτούς τους ασθενείς έχουν αρρυθμίες, για παράδειγμα».
Αλλά πού πηγαίνουν όλα τα δεδομένα και ποιος είναι υπεύθυνος για την ανάλυσή τους; Οι βιο-μετρικές τιμές που καταγράφονται στις συσκευές μεταφορτώνονται σε ένα iPad του χρήστη και κατόπιν αποστέλλονται σε έναν χώρο αποθήκευσης με βάση το cloud που είναι συμβατό με HIPPA και πιθανώς σε μία συσκευή απεικόνισης, όπου γιατροί μπορούν να παρακολουθήσουν τις αλλαγές στην καθημερινότητα και να ψάξουν για οποιοδήποτε σημάδι πυρετού ή άτακτης αναπνοής για κάθε ασθενή ή εργαζόμενο στον τομέα της υγείας υπό την επίβλεψή τους.
Οι ερευνητές έχουν συλλέξει περισσότερες από 3.000 ώρες δεδομένων για θέματα από τις δοκιμές, τα οποία, εκτός από την παρακολούθηση της ασθένειας, χρησιμοποιούνται πλέον από ειδικούς στη μάθηση μηχανικής και γιατρούς που εργάζονται με υγιείς ομάδες ελέγχου για την ενίσχυση των αλγορίθμων της συσκευής για την καλύτερη ανίχνευση διαφόρων καταστάσεων, συμπεριλαμβανομένων διαφορετικών σταδίων του COVID-19.
Ο Arun Jayaraman, διευθυντής του Max Nader Center for Rehabilitation Technologies and Outcome Research στο AbilityLab, αναφέρει ότι η ομάδα του έχει συλλέξει δεδομένα σχετικά με ασθενείς θετικούς στον COVID-19, υγιείς ανθρώπους στο νοσοκομείο και στην κοινότητα, καθώς και για ασθενείς στο νοσοκομείο που πάσχουν από άλλες ασθένειες. Συγκρίνοντας όλες αυτές τις καταστάσεις, «μπορούμε να προβλέψουμε με πολύ υψηλή ακρίβεια εάν ένα άτομο έχει συμπτώματα τύπου COVID», λέει ο Jayaraman.
Οι συμμετέχοντες δείχνουν μια σειρά ποικίλων συμπτωμάτων. Έτσι, με όλα τα συγκριτικά δεδομένα, οι ερευνητές εκπαιδεύουν τον αλγόριθμο για να διαφοροποιήσουν τον βήχα άσθματος από τον βήχα COVID-19, που έχει ένα ξεχωριστό σήμα. Μέχρι στιγμής, ωστόσο, αυτή η εκπαίδευση συσκευών στρέφεται προς εκείνους που έχουν ήδη ή είχαν COVID-19.
«Αυτό που θέλουμε να κάνουμε στο επόμενο στάδιο είναι να προχωρήσουμε στα πρώιμα συμπτώματα. Καθώς οι άνθρωποι παρατάσσονται σε κέντρα δοκιμών, θέλουμε να τους χρησιμοποιήσουμε για να δημιουργήσουμε έναν αλγόριθμο που θα μπορεί να ανιχνεύσει πρώιμα συμπτώματα. Κατόπιν, αυτός θα αποτελέσει ένα εργαλείο που θα μπορούμε να χρησιμοποιούμε καθημερινά στο σπίτι και στην κοινότητα» λέει ο Jayaraman.
Αυτό θα εξαρτηθεί από την αύξηση της συμμετοχής ανθρώπων που προσφέρουν εθελοντικά τα δεδομένα τους. Η ελπίδα του Jayaraman είναι ότι τελικά μπορούν να αναπτύξουν ένα εργαλείο που να είναι άμεσα διαθέσιμο σε ένα τοπικό φαρμακείο.
Ο Michael Snyder, διευθυντής του Κέντρου Γονιδιωματικής και Εξατομικευμένης Ιατρικής του Πανεπιστημίου του Stanford, δεν πιστεύει ότι μια συσκευή κλινικής ποιότητας είναι απαραίτητη για την επίτευξη αυτού του στόχου.
«Γιατί να μην αξιοποιήσετε τη δημοτικότητα και την προσιτή τιμή των φορητών συσκευών με δυνατότητες παρακολούθησης της υγείας, που υπάρχουν ήδη, για να προστατεύσετε ένα υψηλότερο ποσοστό του κοινού» ρωτά.
Δεκάδες εκατομμύρια Fitbits, ρολόγια Apple και άλλα smartwatch πωλήθηκαν το 2019 και η Snyder, η οποία επικεντρώνεται στην ιατρική ακριβείας – δημιουργώντας θεραπείες που στοχεύουν στη γενετική, τον τρόπο ζωής και το περιβάλλον των ατόμων – πιστεύει ότι αυτές οι συσκευές που διατίθενται στο εμπόριο μπορούν να είναι εξίσου αποτελεσματικές στην αρχική ανίχνευση, ως μοντέλα κλινικού βαθμού.
Πηγη: Smithsonian Magazine
Πρόσφατα σχόλια