دستگاه‌های موبایل تست پزشکی تقریباً همه کاره

آیا علم الهام بخش افسانه است یا بر عکس؟ در مورد فناوری پزشکی، سریال تلویزیونی و سری فیلم‌های  طولانی مدت پیشتازان فضا به طور فزاینده‌ای الهام بخش محققان در سراسر جهان بوده است. دو تیم به تازگی جایزه Qualcomm Tricorder X Prize  را برای ایجاد دستگاه‌های دستی - با الهام از دستگاه "tricorder" پزشکی سریال پیشتازان فضا - که می‌توانند طیف وسیعی از بیماری‌ها را تشخیص دهند و علائم حیاتی بیمار را بدون آزمایشات تهاجمی بررسی کنند دریافت کردند.
 
در نمایش، پزشک برای کمک به جمع آوری سریع اطلاعات در مورد بیمار، از tricorder و اسکنر جدا شونده آن استفاده می کند و فوراً متوجه می‌شود که چه اشتباهی در آنها وجود داشته است. این دستگاه می‌تواند عملکرد اندامها را بررسی کرده و بیماری‌ها و علل آنها را تشخیص دهد، و همچنین حاوی داده‌هایی برای طیف وسیعی از فرم‌های زندگی بیگانه است. اما ما واقعاً چقدر به استفاده از چنین وسایلی نزدیک هستیم (با فرض این که برای تشخیص بیگانگان به آنها احتیاج نداریم)؟
 
هدف اصلی این دو دستگاه برنده ادغام چندین فناوری در یک دستگاه است. آنها دستگاه دستی همه کاره‌ای را ایجاد نکرده‌اند، اما هر دو قدم‌های مهمی رو به جلو را نشان دادند.
 
دستگاه برنده اصلی، معروف به DxtER و ایجاد شده توسط شرکت آمریکایی Basil Leaf Technologies ، در واقع یک اپل با هوش مصنوعی است. از تعدادی سنسور غیر تهاجمی استفاده می‌کند که می‌توانند به بدن متصل شوند تا اطلاعات مربوط به علائم حیاتی، شیمی بدن و عملکردهای بیولوژیکی را جمع آوری کنند. فن آوری در حال اجرا از گروه Domamical Biomarkers تایوان به طور مشابه یک تلفن هوشمند را به چندین ماژول تست دستی بی سیم متصل می‌کند که می تواند علائم حیاتی، خون و ادرار و شکل ظاهری پوست را تحلیل کند
 
داوران گفتند که هر دو دستگاه برای تشخیص دقیق 13 بیماری از جمله کم خونی، بیماری ریه، دیابت، ذات الریه و عفونت ادراری تقریباً معیارهای لازم را دارند. اینها موفق‌ترین تلاشهایی است که ما مشاهده کرده‌ایم تا بتوانیم بسیاری از کارکردها را در یک سیستم تشخیصی قابل حمل و کاربرپسند قرار دهیم.
 
بخشی از موفقیت به دلیل توسعه فناوری‌های متنوعی است که چنین سیستم‌های همه در یکی را شکل می‌دهند، گرچه هنوز راه در پیش دارند. احتمالاً پیشرفته‌ترین آنها، دستگاه‌های سیار دیده‌بانی علائم حیاتی هستند. به عنوان مثال، سیستم موبایل ViSi  می‌تواند از راه دور تمام علائم حیاتی اصلی از جمله فشار خون، اکسیژن خون، ضربان قلب و فعالیت الکتریکی و دمای پوست را دیده‌بانی کند. این سیستم از سنسورهای الکترو کاردیوگرام (ECG) متصل به قفسه سینه و سنسور فشار در دکمه‌های روی انگشت شست و بازو استفاده می‌کند که هر دو به یک واحد مچی پوشیدنی متصل شده‌اند که تمام سیگنال‌ها را به صورت بی سیم به دسک تاپ یا دستگاه تلفن همراه می‌خوراند، همه با همان دقت تجهیزات متمرکز مراقبتی مرسوم.
 
سپس تمام داده‌های حسگری مختلف از سیستمی مانند این باید به خوانش‌های معنی دار تبدیل شوند – و برای این کار به نرم افزار ویژه‌ای احتیاج دارند. به عنوان مثال، نرم افزار Airstrip Technologies می‌تواند اطلاعاتی از صدها نوع مختلف و مارک‌های متفاوت مانیتور بیمار و سایر تجهیزات و همچنین از سوابق پزشکی، اسکن نتایج و حتی برنامه‌های پیام رسانی را به دست آورد تا تصویر کاملی از وضعیت در حال تغییر بیمار را به صورت بلادرنگ به نمایش بگذارد.
 
فن آوری‌های تصویربرداری قابل حمل عنصر دیگری است که برای ارزیابی بیمار و ارائه اطلاعات مربوطه مورد نیاز است. به عنوان مثال، در حال حاضر پروب‌های سونوگرافی مبتنی بر USB مینیاتوری وجود دارد که می‌توانند مستقیماً به تلفن هوشمند متصل شوند تا تصاویر سونوگرافی فوری را ارائه دهند. با توجه به افزایش کیفیت دوربین‌های موبایل و افزایش قابلیت پردازش تصویر به طور مداوم، این فناوری احتمالاً در آینده نزدیک بهتر خواهد شد. این می‌تواند به معنای اسکن سریع اشعه ایکس یا تشخیص ناهنجاری پوست با استفاده از نرم افزار تشخیص الگو باشد.
 

داده‌ها و تشخیص

اما اطلاعات و تصاویر علائم حیاتی برای یک دستگاه کاملاً خودکار کافی نیستند که بتوانند به شما بگویند چه اشکالی در یک بیمار وجود دارد. بالغ‌ترین فن آوری ما در این زمینه برای نظارت بر دیابت است. کنتورهای قابل حمل قند خون در منزل که می‌توانند قطره خون را روی کاغذ آزمایش کنند، تاکنون می‌توانند به برنامه‌های تلفن همراه متصل شوند تا افراد مبتلا به دیابت بتوانند شدت وضعیت خود را ارزیابی کنند.
 
در همین حال، روش‌های کاملاً غیر تهاجمی برای اندازه گیری گلوکز که نیازی به سوزن زدن انگشت برای دریافت قطره خون ندارند، در دست تهیه هستند. اینها شامل تجزیه و تحلیل عرق یا مایع بینابینی است که چند میکرومتر در زیر سطح پوست (بالای اعصاب دردناک) وجود دارد.  
تصویر: آزمایشگاه روی تراشه  Shutterstock
 
تعدادی از شرکت‌های نو آور در سراسر جهان در تلاشند تا از سیستم‌های دستی مشابه برای تشخیص بیماری‌های دیگر از جملهHIV ، سل، عفونت‌های باکتریایی و بیماری‌های قلبی عروقی استفاده کنند. اینها به فن آوری کلیدی توانا ساز میکرو سیال‌ها متکی هستند، که از میکروچیپ‌هایی که به گونه ویژه‌ای طراحی شده‌اند برای دستکاری مقادیر ریز مایع استفاده می‌کنند.
 
این که معمولاً به عنوان فناوری آزمایشگاه روی تراشه شناخته می‌شود، این امکان را برای شما فراهم می‌کند که یک سیستم تست آزمایشگاهی بالینی کامل را به ابعاد یک دستگاه چند سانتیمتری تقلیل دهید. شما می‌توانید یک نمونه بگیرید، آن را برای آزمایش آماده کنید (به عنوان مثال با مجزا کردن باکتری‌ها در خون) و میکروب موجود را شناسایی و اندازه گیری کنید.
 
اما در حالی که پیشرفت‌های چشمگیری در تکه‌ها و قطعات در حال توسعه یک tricorder وجود داشته است، هنوز کارهایی وجود دارد که می‌توان آنها را در یک بسته دستی واقعی قرار داد. فن آوری‌های تصویربرداری قابل حمل عنصر دیگری است که برای ارزیابی بیمار و ارائه اطلاعات مربوطه مورد نیاز است. به عنوان مثال، در حال حاضر پروب‌های سونوگرافی مبتنی بر USB مینیاتوری وجود دارد که می‌توانند مستقیماً به تلفن هوشمند متصل شوند تا تصاویر سونوگرافی فوری را ارائه دهند. تجهیزات مختلف نیاز به کوچک سازی دارند و ما نیاز به پیشرفت بیشتری در رایانه‌های قابل حمل داریم تا بتوانند تمام اطلاعات و داده‌های مورد نیاز برای تصویرگری کامل از وضعیت سلامتی یک بیمار را دیده‌بانی کرده یا به دست آورند. ما همچنین نیاز به توسعه بیشتر ویژگی‌های تشخیصی دقیق‌تر مانند سیستم‌های تصویر برداری بر روی تراشه و تصویر برداری قابل حمل و روش‌های تست کمتر تهاجمی داریم. ممکن است ما هنوز یک tricorder  در دست نداشته باشیم اما مطمئناً داریم به آن نزدیکتر می‌شویم.
 
منبع: دسپینا موسچو - University of Bath