طوّر باحثون في اليابان شريحة ذكية متعددة الوظائف قادرة على مراقبة العلامات الحيوية للكشف المبكر عن الأمراض.
وأوضح باحثون من جامعة هوكايدو وجامعة طوكيو أن هذه الشريحة عبارة عن رُقعة مرنة قابلة للارتداء، تستخدم تقنية الحوسبة الطرفية المرتبطة بالهواتف الذكية للكشف عن الأمراض، وفق النتائج المنشورة، الاثنين، في دورية «Device».
وتُعد الحوسبة الطرفية خطوة أساسية في تقنيات الاستشعار القابلة للارتداء، حيث تسمح بمعالجة البيانات على الجهاز أو الهاتف الذكي مباشرةً، بدلاً من إرسالها إلى السحابة أو الخوادم البعيدة التي تخزن البيانات وتُعالجها عبر الإنترنت، مثل تلك المستخدمة في خدمات التخزين السحابي أو التطبيقات التي تعتمد على الإنترنت.
ونجح الفريق الياباني في تصميم رقعة استشعار مرنة متعددة الوظائف، وتطوير برنامج للحوسبة الطرفية قادر على اكتشاف عدم انتظام ضربات القلب، والسعال، والسقوط لدى المتطوعين، وذلك باستخدام الخوارزميات وتقنيات التعلم الآلي.
وصمم الباحثون مستشعرات لمراقبة النشاط القلبي عبر تخطيط كهربية القلب (ECG)، والتنفس، ودرجة حرارة الجلد، ورطوبة التعرق. وبعد التأكد من ملاءمتها الاستخدام طويل الأمد، تم دمج هذه المستشعرات في فيلم مرن (رقعة استشعار) يلتصق بجلد الإنسان، ويحتوي على وحدة «بلوتوث» للاتصال بالهواتف الذكية.
في البداية، اختبر الفريق قدرة رقعة الاستشعار على اكتشاف التغيرات الفسيولوجية لدى ثلاثة متطوعين ارتدوها على صدورهم.
وتمت مراقبة العلامات الحيوية للمتطوعين تحت درجات حرارة تتراوح بين 22 وأكثر من 29 درجة مئوية. وأظهرت التجارب دقة تزيد على 80 في المائة في التنبؤ بالحالات الصحية مثل عدم انتظام ضربات القلب، والسعال، والسقوط باستخدام الهاتف الذكي.
وقال الباحث الرئيسي للدراسة من جامعة هوكايدو اليابانية، الدكتور كونيهارو تاكي: «أثناء مراقبة المتطوعين، رصدنا تغيرات في العلامات الحيوية مع مرور الوقت في ظل درجات الحرارة المرتفعة؛ مما قد يسهم في اكتشاف أعراض الإجهاد الحراري في مراحله المبكرة».
وأضاف عبر موقع الجامعة أن «التقدم الكبير في هذه الدراسة يتمثل في دمج مستشعرات مرنة متعددة الوظائف مع تحليلات بيانات التعلم الآلي في الوقت الفعلي، بالإضافة إلى مراقبة العلامات الحيوية عن بُعد باستخدام الهواتف الذكية». وأشار الفريق إلى أن هذا النظام يوفر تتبعاً مستمراً لحالة الجسم عبر الهواتف الذكية؛ ما يتيح التدخل السريع قبل تفاقم الأعراض.
