تكنولوجيا طبية

MyDataHelps .. تطبيق جديد يتعقب معدل ضربات القلب أثناء النوم

قطعت الساعات الذكية والأجهزة القابلة للارتداء شوطًا طويلاً يتجاوز عد الخطوات. إنهم يتحسنون في اكتشاف المرض، والآن يمكنهم حتى اكتشاف علامات COVID-19 قبل أن تدرك أنك مريض. هل يمكن لبعض نقاط البيانات التي تم جمعها من التكنولوجيا الاستهلاكية على معصمك أن تمنح الأطباء حقًا البيانات التي يحتاجونها لتشخيص إصابتك بمرض خطير مثل COVID-19؟

لا يزال البحث في مرحلته المبكرة، لكن الأشهر العديدة الماضية شهدت عددًا من الجهود البحثية لزيادة قدرات اكتشاف الأمراض في الساعة الذكية. ويبدو الآن أن هذه الأدوات من المحتمل أن تدوم لفترة أطول من الوباء الحالي.

قدم معهد سكريبس للأبحاث بالولايات المتحدة, تطبيقًا يسمى  MyDataHelps  كجزء من دراسة تتعقب التغييرات في نوم الشخص أو مستوى نشاطه أو معدل ضربات القلب أثناء الراحة. تعمل Fitbit أيضًا على بناء خوارزمية يمكنها اكتشاف COVID-19 قبل أن يعاني الشخص من الأعراض. وفي الوقت نفسه، طور باحثو ستانفورد ميديسين  نظام تنبيه للساعات الذكية  يمكن أن يعمل على أي جهاز يمكن ارتداؤه، بما في ذلك ساعات Fitbit و Apple Watch و Garmin.

يقول مايكل سنايدر، الأستاذ ورئيس قسم علم الوراثة ومدير مركز ستانفورد لعلم الجينوم والطب الشخصي في جامعة ستانفورد، إن الساعات يمكنها التقاط إشارات لأمراض الجهاز التنفسي، حتى في الحالات التي لا تظهر فيها أعراض. وقال إنه مع انتشار COVID-19، زادت أبحاث سنايدر فى هذا الإطار.

وقال إن نظام التنبيه الذي طوره فريق Snyder في النهاية هو “نظام موزع على Google Cloud يقرأ الأشخاص في الوقت الفعلي”. “وعندما يتابع معدل ضربات قلبه، إذا رأينا أنه يقفز، فإننا نعيد إرساله مرة أخرى.” في هذه المرحلة، يطلب الباحثون من المشاركين البقاء في المنزل لأنهم قد يكونون مصابين. يستخدم التطبيق خوارزمية تحذر المرضى باستخدام التنبيهات الصفراء أو الحمراء. يقول سنايدر إن هذه التنبيهات يمكن أن تساعد في تقليل  معدلات انتقال COVID-19. في الواقع ، 70٪ من الوقت تشير الإشارة إلى وجود عدوى COVID-19 قبل أو في وقت اكتشافه، على حد قوله. أوضح سنايدر أنه تمامًا مثل لوحة القيادة في السيارة التي تراقب صحة السيارة ، فإن الساعة الذكية سوف تتعقب فسيولوجيا الشخص.

“سيبني الأشخاص أمثالنا خوارزميات تقوم بالتفسير مثل علماء الأمراض عندما يرون قسمًا للتصوير لتشخيص السرطان. قال سنايدر: “إنهم يعتمدون على أخصائي علم الأمراض ليخبرهم بما يحدث”. “هذه هي الطريقة التي سيعمل بها هذا.”

درست دراسة أخرى من مجموعة سنايدر، نُشرت في عدد 2018 من مجلة  الطب الشخصي، كيف يمكن للأجهزة القابلة للارتداء مثل الساعات الذكية أن تمنع ظهور أدلة على الالتهاب أو تتنبأ بصحة القلب.

وأشار سنايدر إلى أنه بالنسبة للأشخاص الذين يعانون من أمراض الجهاز التنفسي، فإن معدل ضربات القلب يقفز عندما يتنفسون بصعوبة أكبر. مؤشر آخر يطلق الإنذارات في خوارزمية سنايدر هو درجة حرارة الجلد. كما طور أيضًا إشارة للكشف عن علامات مرض السكري من الجلد الأكثر جفافاً. يعمل فريق سنايدر أيضًا على توسيع أنواع أنواع البيانات التي يمكنه دراستها – ومعدل تكرار أخذ عينات البيانات. يزيد التردد العالي أو أخذ العينات بدقة من حساسية مجموعة البيانات.

ومع ذلك، أضاف سنايدر، “لا تريد الإفراط في أخذ العينات، لأنك ستستنزف طاقة البطارية على الساعة.

في مشروع بحثي آخر، يستخدم Mount Sinai Health System ساعة Apple Watch لاكتشاف الالتهاب بناءً على التغيرات في معدل ضربات القلب. روب هيرتن، الأستاذ المساعد للطب في كلية الطب في إيكان في جبل سيناء، هو طبيب أمراض الجهاز الهضمي وكان يستخدم أجهزة يمكن ارتداؤها للتنبؤ بمشاعل الالتهاب من مرض كرون والتهاب القولون التقرحي.

وأوضح هيرتن: “عندما يحدث التهاب في الجسم على وجه الخصوص ، يمكنك أن ترى تقلبات في وظائف الجهاز العصبي”. عندما ضرب جائحة COVID-19، قام Hirten وفريقه بتطبيق البحث للكشف عن زيادة خطر الإصابة بعدوى COVID لدى العاملين في مجال الرعاية الصحية. سمح التطبيق المخصص الذي صممه Hirten لفريقه بجمع البيانات الفسيولوجية لتحليلها وطرح أسئلة قصيرة حول الأعراض.

قال هيرتن: “ما يمكننا القيام به بعد ذلك من خلال تطبيقنا هو أخذ البيانات من الهاتف وجمعها في بوابة البحث الخاصة بنا حتى نتمكن في الواقع من تحليل البيانات التي يتم جمعها بواسطة Apple Watch بشكل طبيعي”.

الساعات الذكية والمؤشرات الحيوية

في جامعة ديوك، دكتوراه جيسلين دن. تختبر الأستاذة المساعدة في الهندسة الطبية الحيوية والإحصاء الحيوي والمعلوماتية الحيوية في جامعة ديوك وفريقها دور الساعات الذكية كأداة أخرى لاستخدامها في اكتشاف العلامات المادية لـ COVID-19. تعاون دان سابقًا مع سنايدر في جامعة ستانفورد في البحث قبل انتشار الوباء. مع أحد طلاب الدكتوراه الذين يدرسون في ووهان، الصين، ويقدمون معلومات مباشرة عن بداية الأزمة الصحية ، عرفت دن أن COVID سيكون فرصة لإجراء بعض الأبحاث حول اكتشاف الأمراض باستخدام الساعات الذكية.

قال دان: “أجرينا استطلاعات إلكترونية يومية تسأل الناس عن أعراضهم، وحالة الاختبار، وتلك الأنواع من الأسئلة العامة للتعرف على ما إذا كان الناس مرضى أم لا، ثم سحب بيانات ساعتهم الذكية”. قال دان: “يمكننا سحب البيانات من أي جهاز يمكن ارتداؤه للمستهلكين متوافق مع هاتف Apple أو هاتف Android“.

دخل فريق Dunn في شراكة مع مؤسسات في ولاية كارولينا الشمالية لتوزيع ساعات Apple وساعات Garmin على مجتمعات ملونة لموازنة التركيبة السكانية للدراسة.

قال دان: “لقد رأينا أن COVID يؤثر بشكل غير متناسب على مجتمعات اللون، ولذا فإن تطوير ما نسميه المؤشرات الحيوية الرقمية على الأشخاص الذين يمتلكون بالفعل ساعات ذكية بدا وكأنه يفتقد العلامة”. وقالت إن “تطوير العلامات الحيوية الرقمية العادلة” كان محورًا لدراستها للتغلب على التحيز الموجود في التعلم الآلي. 

قال دن: “سنحتاج إلى جمع البيانات عن الأشخاص الذين يعانون من أنواع معينة من الأمراض وأن نكون قادرين على بناء هذه المؤشرات الحيوية الرقمية”. يمكن أن تميز المؤشرات الحيوية بين مرض مثل مرض السكري وأمراض الجهاز التنفسي. بالإضافة إلى معدل ضربات القلب ، يستخدم دان خوارزميات يمكنها مراقبة مستويات الأكسجين في الدم (SPO 2 ).

مستقبل اكتشاف المرض

فهل يمكن لبعض الإنذارات الصاخبة من معصم شخص ما أن تخبرك حقًا إذا كنت مريضًا؟

قال دن: “في مختبري، نشك دائمًا بعض الشيء في التأكد من التحقق من صحة التقنيات بشكل صحيح”. وأشارت إلى أن الأجهزة الاستهلاكية مثل الساعات الذكية صُنعت للترفيه أو للهوايات في المقام الأول وأقل للأغراض الطبية. ومع ذلك، فإن دن متفائلة بأن الساعات الذكية ستكون قادرة على المساعدة في اكتشاف مرض الناس ، لكن الإشراف على البيانات سيكون أمرًا أساسيًا.

قال دن: “من المهم حقًا أن يكون هناك إشراف مناسب تم إعداده لهذا النوع من ساحة الصحة الرقمية”. “[نحتاج إلى التأكد] من أنها جديرة بالثقة عندما نحصل على معلومات من هذه الأجهزة.”

قال هيرتن إن فريقه يخطط لدمج علامات فسيولوجية إضافية في خوارزمياتهم للتنبؤ بأمراض إضافية. وأشار إلى أن الجمع بين معدل ضربات القلب ومستويات الأكسجين في الدم والخطوات يزيد من القدرة التنبؤية للمهنيين الطبيين.

“ما نتعلمه من عدوى COVID باستخدام هذه الأجهزة القابلة للارتداء أعتقد أنه سيترجم في المستقبل على مدار السنوات القادمة حيث نأخذ ما تعلمناه هنا ونبدأ في تطبيقه على حالات وأمراض أخرى لمحاولة التأثير عليها ، قال هيرتن.

يقول سنايدر إن دراسات تنبيه معدل ضربات القلب لمجموعته أثبتت أنها تستطيع اكتشاف علامات المرض.

قال سنايدر: “من الواضح حقًا أن معدل ضربات قلبك يرتفع عندما تكون مريضًا”. ستكون الخطوة التالية هي التوسع في أنواع البيانات الخاصة بالأمراض الأخرى بخلاف جائحة COVID-19.

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى