الكمامة الذكية تكشف إن كنت مصاباً بالربو أو غيره من أمراض الجهاز التنفسي

الكمامة الذكية (صورة من موقع معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا)
الكمامة الذكية (صورة من موقع معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا)
TT

الكمامة الذكية تكشف إن كنت مصاباً بالربو أو غيره من أمراض الجهاز التنفسي

الكمامة الذكية (صورة من موقع معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا)
الكمامة الذكية (صورة من موقع معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا)

يقول الباحثون إن أنفاسك يمكن أن تحمل دلالات على وضعك الصحي، وبناء على ذلك تم تطوير كمامة ذكية للاستفادة منها.

ووفقاً لموقع «فوكس نيوز»، قاد وي غاو، أستاذ الهندسة الطبية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتيك)، الفريق الذي ابتكر EBCare، وهي كمامة تقوم بتحليل المواد الكيميائية في أنفاس شخص ما للكشف عن أي مشاكل صحية موجودة.

تم تصميم الكمامة لفحص حالات طبية، مثل التهابات الجهاز التنفسي، ومرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD) والربو، والتهابات ما بعد «كوفيد - 19»، وفقاً لبيان صحافي صادر عن «كالتيك».

وتعمل EBCare عن طريق تبريد النفس لتحويله إلى سائل، ثم نقله إلى أجهزة استشعار لتحليله؛ بحثاً عن علامات حيوية محددة.

وقال غاو: «هذه التقنية لديها القدرة على إحداث ثورة في الطريقة التي نراقب بها صحة الجهاز التنفسي، من خلال توفير رؤى قيمة حول حالات، مثل الربو ومرض الانسداد الرئوي المزمن، وغيرها من الاضطرابات الأيضية»، مشيراً إلى أنها يمكن أن تكون طريقاً إلى رعاية صحية أكثر تخصصاً ودقة حسب حالة المريض.

وأشار غاو إلى أن الهدف النهائي هو أن تتجاوز تقنية EBCare أمراض الجهاز التنفسي.

وقال: «مع تقدم البحث، نتوقع أنه يمكن تكييف القناع الذكي للكشف عن مجموعة أوسع من العلامات الحيوية، بما في ذلك تلك المتعلقة بالأمراض الأيضية والقلب والأوعية الدموية والمعدية».

وشملت دراسة لقدرات القناع 31 شخصاً بالغاً يتمتعون بصحة جيدة وضعوا الكمامة في على مدار 14 ساعة، وأزالوا القناع فقط لمدة ثلاث دقائق لتناول الطعام.

كان 10 من المشاركين مدخنين، و10 يعانون من الربو، وتسعة يعانون من مرض الانسداد الرئوي المزمن، و12 تعافوا مؤخراً من «كوفيد - 19».

اكتشفت الكمامة بدقة العلامة الحيوية للربو ومرض الانسداد الرئوي المزمن لدى المرضى المشاركين، كما تم الكشف بنجاح عن علامات أمراض الكلى.

وأنتجت EBCare قراءات دقيقة لمستويات الكحول في الدم.

وقال غاو: «توفر مراقبة مستويات الكحول في الوقت الفعلي بديلاً غير جراحي ومستمر لأجهزة قياس الكحول في التنفس أو اختبارات الدم».

وقال غاو إن «الفكرة ليست أن يحل القناع الذكي محل التشخيص الطبي التقليدي، بل توفير (إنذار مبكر) من خلال المراقبة الصحية المستمرة أثناء الأنشطة اليومية، وأن (يسد الفجوة) بين زيارات الطبيب».

وقال: «الهدف هو تحديد التغيرات الفسيولوجية الدقيقة قبل أن تتطور إلى حالات أكثر خطورة، مما يمنح الأفراد الفرصة لاتخاذ خطوات استباقية بالاهتمام بصحتهم».

واتفق مارك آلان ديري، الحاصل على ماجستير الصحة العامة، والمتخصص بالأمراض المعدية (لم يشارك في تطوير الكمامة الذكية)، على أن الابتكار مثير، وقال لشبكة «فوكس نيوز»: «هل يمكن أن ينجح هذا الابتكار؟ بالتأكيد، ومع ذلك، سنحتاج إلى رؤية دراستين سريريتين على الأقل تثبتان أن الأقنعة يمكنها التشخيص بسرعة أكبر أو بحساسية أكبر من مستوى الرعاية».

القيود المحتملة

شكك بعض الأطباء غير المشاركين في تطوير القناع فيما إذا كان هذا الوضع لجمع البيانات مفيداً.

وقال الدكتور بريت أوسبورن، جراح الأعصاب في فلوريدا: «بينما يقدم القناع طريقة مبتكرة لمراقبة تكاثف الزفير (EBC)، نحتاج إلى طرح سؤال مهم: هل هذه القياسات المستمرة في الوقت الفعلي تحدث فرقاً حقيقياً في الحياة اليومية للمريض؟».

ويعتقد أوسبورن أن مفهوم قناع EBCare مناسب بشكل أفضل «لبيئات محددة وعالية المخاطر»، أثناء التعرض للغازات السامة في البيئات العسكرية أو الصناعية.

وقال: «ومع ذلك، بالنسبة للشخص العادي، خاصة في عالم ما بعد الوباء، فإن فكرة ارتداء قناع مثل هذا تأتي بنتائج عكسية».

كما شكك الدكتور جون دبليو آيرز، الحاصل على درجة الدكتوراه، ونائب رئيس قسم الابتكار بقسم الأمراض المعدية والصحة العامة العالمية في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو، في فكرة جعل المرضى الذين يعانون من الربو أو مرض الانسداد الرئوي المزمن، والذين يعانون بالفعل من صعوبات في التنفس، يرتدون الأقنعة.

ورد الباحث الرئيسي، غاو، على بعض هذه التعليقات، وقال لشبكة «فوكس نيوز ديجيتال»: «في حين أن اختبارات الدم الروتينية موثوقة بالفعل، إلا أنها عادة ما تكون دورية وتتطلب بيئة سريرية، مما يحد من قدرتها على التقاط التغيرات الفسيولوجية الديناميكية اليومية”. يكمن الابتكار الحقيقي لقناع EBCare في قدرته على مراقبة الصحة بشكل مستمر في الوقت الفعلي، مما يوفر رؤى قد لا يمكن اكتشافها من خلال الاختبارات المتقطعة».

وبالنسبة للأفراد الذين يتعاملون مع حالات مزمنة، مثل الربو أو مرض الانسداد الرئوي المزمن، أو الاضطرابات الأيضية، يمكن أن توفر التقلبات في بعض العلامات الحيوية علامات تحذير مبكرة قبل أن تزداد الأعراض سوءا، مما يسمح بالتدخل في الوقت المناسب؛ وفقاً للباحث.

ومع ذلك اعترف غاو ببعض القيود على جهاز EBCare.


مقالات ذات صلة

فيروس الهربس قد يزيد خطر الإصابة بألزهايمر

صحتك فحوص تصوير مقطعي لشخص مصاب بألزهايمر (رويترز)

فيروس الهربس قد يزيد خطر الإصابة بألزهايمر

كشفت دراسة جديدة عن أن مرض ألزهايمر قد يكون ناجماً في بعض الأحيان عن فيروس الهربس الذي ينتقل من الأمعاء إلى الدماغ.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
صحتك أحد حمامات الصين (أرشيفية - أ.ف.ب)

كم مرة يجب عليك التبول يومياً وفقاً للخبراء؟

هل هناك عدد محدَّد لمرات التبول في اليوم؟ وماذا ينصح الخبراء الصحيون في هذا الأمر؟

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك تتم إزالة اللوزتين جراحياً لمئات الآلاف من الأطفال حول العالم كل عام (رويترز)

استئصال اللوزتين قد يزيد فرص إصابتك بالاضطرابات العقلية

كشفت دراسة جديدة أن استئصال اللوزتين يمكن أن يزيد من خطر إصابة المريض باضطرابات عقلية في وقت لاحق من الحياة.

«الشرق الأوسط» (بكين)
صحتك مسافرون  بمطار هامبورج، مع بدء إجازة عيد الميلاد (د.ب.أ)

نشاط واحد قد يعزز من صحة عقلك بشكل كبير... ما هو؟

الخبراء يقولون إن هناك ترابطاً بين الإجازات والفوائد الصحية المؤثرة على صحتك الإدراكية والعقلية، إليك كيف يمكن للسفر أن يحسِّن من صحة دماغك.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
يوميات الشرق الثقة هي الأساس لأي علاقة ذات مغزى وتعمل كأساس حيوي يعزز الألفة والارتباط العاطفي (رويترز)

نصائح للتحكم في النفس بنجاح

قدَّم موقع «سيكولوجي توداي» نصائح للتحكُّم في النفس؛ حيث قال إن التحكم في النفس يشير إلى مقاومة الرغبات

«الشرق الأوسط» (واشنطن)

الذكاء الاصطناعي للكشف المبكر عن شيخوخة الدماغ

تقنيات الذكاء الاصطناعي يمكن أن تسهم في تعزيز فهم صحة الدماغ (جامعة جورجتاون)
تقنيات الذكاء الاصطناعي يمكن أن تسهم في تعزيز فهم صحة الدماغ (جامعة جورجتاون)
TT

الذكاء الاصطناعي للكشف المبكر عن شيخوخة الدماغ

تقنيات الذكاء الاصطناعي يمكن أن تسهم في تعزيز فهم صحة الدماغ (جامعة جورجتاون)
تقنيات الذكاء الاصطناعي يمكن أن تسهم في تعزيز فهم صحة الدماغ (جامعة جورجتاون)

تمكن باحثون من معهد كارولينسكا في السويد من تطوير طريقة للكشف المبكر عن العوامل التي تسهم في تسارع شيخوخة الدماغ، باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي.

وأوضح الباحثون، أن الطريقة تعتمد على تحليل صور الدماغ لتقييم صحة الأوعية الدموية ودورها في التأثير على سرعة شيخوخة الدماغ. ونُشرت الدراسة، الجمعة، في دورية «Alzheimer's & Dementia».

ووفق الدراسة، يُصاب أكثر من 20 ألف شخص في السويد سنوياً بأنواع مختلفة من الخرف، حيث يمثل مرض ألزهايمر نحو ثلثي هذه الحالات. وتُعد شيخوخة الدماغ عملية طبيعية تحدث مع التقدم في العمر؛ إذ تشهد بنية الدماغ ووظائفه تراجعاً تدريجياً. ومن بين هذه التغيرات تقلص حجم الدماغ وضعف كفاءة الاتصال بين الخلايا العصبية، مما يؤدي إلى تدهور القدرات المعرفية مثل الذاكرة والتركيز. لكن النتائج كشفت أن عوامل مثل الالتهابات، وارتفاع مستويات السكر في الدم، وأمراض الأوعية الدموية، يمكن أن تسهم في تسارع شيخوخة الدماغ. وعلى النقيض، فإن اتباع عادات صحية كالحفاظ على مستويات مستقرة للسكر في الدم وممارسة الرياضة بانتظام، يمكن أن يساعد ذلك في الحفاظ على شباب الدماغ لفترة أطول.

وشملت الدراسة 739 مشاركاً، بينهم 389 امرأة، من مدينة غوتنبرغ السويدية. وتم تحليل نتائج التصوير بالرنين المغناطيسي لأدمغة المشاركين باستخدام خوارزمية ذكاء اصطناعي متطورة طورها الفريق لتقدير العمر البيولوجي للدماغ. بالإضافة إلى ذلك، أُخذت عينات دم لقياس مستويات الدهون، والسكر، ومؤشرات الالتهابات، وأُجريت اختبارات معرفية لقياس الأداء العقلي.

وأظهرت النتائج أن المصابين بالسكري، والسكتات الدماغية، وأمراض الأوعية الدموية الدقيقة في الدماغ، كان لديهم أدمغة تبدو أكبر سناً من أعمارهم الحقيقية. على الجانب الآخر، أظهرت أدمغة الأشخاص الذين يتبعون نمط حياة صحياً مظاهر أكثر شباباً مقارنة بأعمارهم.

وأكد الباحثون أن الأداة التي طُورت تُظهر دقة كبيرة، ويمكن أن تُستخدم كوسيلة بحثية واعدة، مع إمكانية توسيع تطبيقاتها لتشمل الدراسات السريرية المستقبلية، مثل أبحاث الخرف.

كما لاحظ الفريق البحثي وجود اختلافات بين الرجال والنساء في العوامل التي تؤثر على شيخوخة الدماغ، مما يشير إلى أن الجنس قد يلعب دوراً في كيفية بناء المرونة الدماغية.

وأوضح الباحثون أنهم يخططون لدراسة هذه الفروقات بشكل أعمق من خلال التركيز على عوامل بيولوجية مثل الهرمونات، بالإضافة إلى التأثيرات الاجتماعية والثقافية.

ويعمل الباحثون حالياً على إطلاق دراسة جديدة العام المقبل لفهم تأثير عوامل مثل الانخراط الاجتماعي، والدعم النفسي، والنوم، ومستويات التوتر، على مرونة الدماغ، مع التركيز بشكل خاص على صحة الدماغ لدى النساء.

وأشار الفريق إلى أن هذه الدراسة تشكل خطوة نحو تسخير تقنيات الذكاء الاصطناعي لتعزيز فهم صحة الدماغ، وفتح آفاق جديدة للحفاظ على مرونة الدماغ، والتصدي لتحديات الأمراض المرتبطة بالشيخوخة.