يمكن أن تساعد الساعات الذكية في اكتشاف COVID وتتبعه – إليك ما يظهره البحث

لقد جذبت التقنيات القابلة للارتداء مثل الساعات الذكية وأجهزة تتبع النشاط الكثير من الاهتمام على مدار السنوات القليلة الماضية حول قدرتها على مراقبة صحتنا.

يمكنك الاستماع إلى المزيد من المقالات من The Conversation ، برواية Noa ، هنا.

خلال الوباء ، تحول الانتباه إلى ما إذا كانت هذه الأجهزة القابلة للارتداء يمكنها اكتشاف التغيرات الفسيولوجية التي قد تشير إلى الإصابة بعدوى COVID. وهذا بدوره يمكن أن يساعد في العزل والاختبار المبكر ، مما يقلل من انتشار الفيروس.

فماذا يقول الدليل؟ هل يمكن أن تكون هذه التقنيات أداة فعالة للمساعدة في التغلب على الوباء؟ لنلقي نظرة.

هذه المقالة جزء من الحياة اليومية، سلسلة حول القضايا التي تؤثر علينا في العشرينات والثلاثينات من العمر. من تحديات بدء الحياة المهنية والعناية بصحتنا العقلية ، إلى الإثارة في تكوين أسرة ، أو تبني حيوان أليف أو مجرد تكوين صداقات كشخص بالغ. تستكشف المقالات في هذه السلسلة الأسئلة وتقدم إجابات بينما ننتقل إلى هذه الفترة المضطربة من الحياة.

قد تكون مهتمًا بـ:

لدي أعراض COVID. هل يجب علي إجراء اختبار؟

التعب في المواعدة عبر الإنترنت – لماذا يلجأ بعض الأشخاص إلى التطبيقات التي تتم وجهًا لوجه أولاً

أربع طرق يمكنك من خلالها تصميم منشورات على وسائل التواصل الاجتماعي لمكافحة المعلومات الصحية الخاطئة

لقد ثبت أن معدل التنفس المرتفع ، أو معدل التنفس ، مؤشر حيوي مفيد للكشف المبكر عن COVID. يمكن تقدير معدلات التنفس باستخدام طريقة تسمى التصوير الضوئي والتي تتطلب نقطة اتصال واحدة فقط (على سبيل المثال ، إصبعك أو معصمك).

غالبًا ما يكون تصوير الدم الضوئي عرضة لعوامل خارجية مثل الضوء المحيط أو الضغط أو الحركة. لذلك ركزت معظم الدراسات التي تسعى لاستخدام هذه الطريقة للكشف عن COVID على مراقبة الأشخاص أثناء النوم.

قامت شركة الإلكترونيات Fitbit بتحليل معدلات التنفس الليلية لآلاف مستخدمي أجهزتهم لفهم ما إذا كان هذا الإجراء يمكن أن يساعد في اكتشاف COVID. ووجدوا أنه في غضون سبعة أيام (من يوم واحد قبل ظهور الأعراض ، أو قبل يوم واحد من الاختبار الإيجابي للمشاركين بدون أعراض) ، أظهر جزء من الأشخاص المصابين بـ COVID قياسًا واحدًا على الأقل لمعدل التنفس المرتفع.

على الرغم من أنه تم الكشف عن هذا في ما يقرب من ثلث المصابين بفيروس COVID وربع المرضى الذين لا تظهر عليهم أعراض ، تشير هذه الدراسة إلى أن الأجهزة القابلة للارتداء التجارية يمكن أن تكون طريقة غير جراحية للكشف عن عدوى COVID المحتملة واختبارها.

نظرت دراسة أخرى في إمكانات جهاز تتبع اللياقة البدنية من قبل العلامة التجارية الأمريكية WHOOP للتنبؤ بمخاطر COVID. تم استخدام بيانات عن معدل التنفس ومؤشرات أخرى لوظيفة القلب من مجموعة من الأشخاص المصابين بـ COVID لتدريب خوارزمية للتنبؤ بالعدوى.

تم اختبار النموذج بعد ذلك على مجموعة منفصلة من الأشخاص ، بعضهم مصاب بـ COVID ، والبعض الآخر بدون COVID ، ولكن مع أعراض مماثلة. بناءً على معدل التنفس أثناء النوم ، تمكنت التقنية من تحديد 20٪ من الحالات الإيجابية لـ COVID في اليومين السابقين لظهور الأعراض ، و 80٪ من الحالات بحلول اليوم الثالث من ظهور الأعراض.

وجدت دراسة حديثة أن جهاز تعقب الخصوبة المسمى Ava ، والذي يتم ارتداؤه أيضًا حول المعصم ، يمكن أن يحدد التغيرات الفسيولوجية حتى يومين قبل ظهور أعراض COVID. يقيس الجهاز الإشارات بما في ذلك معدل التنفس ومعدل ضربات القلب ودرجة حرارة الجلد وتدفق الدم ، وكذلك كمية ونوعية النوم.

تم استخدام البيانات من المرضى المصابين بفيروس COVID بالمثل لإبلاغ خوارزمية التعلم الآلي. كشفت الاختبارات أنه كان قادرًا على التقاط 68 ٪ من الحالات الإيجابية لمدة تصل إلى يومين قبل أن تصبح الأعراض واضحة.

أشكال أخرى من الكشف الرقمي

بالإضافة إلى الأجهزة القابلة للارتداء ، يمكن أيضًا استخدام التقنيات الرقمية بطرق أخرى لاكتشاف COVID. تم تضمين الميكروفونات عالية الجودة بالفعل في الهواتف الذكية وغيرها من الأدوات ، مما يمهد الطريق لتحليلات الصوت.

يؤثر مرض كوفيد عادة على الجهاز التنفسي العلوي والحبال الصوتية ، مما يؤدي إلى تغيرات في صوت الشخص. تم عرض تطبيق للهاتف المحمول تم تدريبه على مئات العينات الصوتية من أشخاص مصابين بـ COVID وبدونه ليكتشف بدقة ما إذا كان الشخص مصابًا بالفيروس بنسبة 89٪ من الوقت.

لقد طورت أنا وزملائي تطبيقًا يهدف إلى اكتشاف ما إذا كنت مصابًا بـ COVID من خلال صوت السعال. التكنولوجيا قيد الدراسة حاليا.

تتبع المرض

استكشف البحث أيضًا إمكانات التقنيات الذكية والأجهزة القابلة للارتداء لمراقبة الأشخاص أثناء الإصابة بعدوى COVID. على سبيل المثال ، استخدم فريق واحد جهازًا داخل الأذن لقياس تشبع الأكسجين ومعدل التنفس ومعدل ضربات القلب ودرجة الحرارة كل 15 دقيقة في المرضى المعرضين لمخاطر عالية الذين يتعاملون مع COVID في المنزل. تمت مراقبة البيانات من قبل فريق مدرب واستخدمت للمساعدة في تحديد المرضى الذين قد يحتاجون إلى رعاية طبية إضافية.

في وقت مبكر من الوباء ، تم اقتراح الهواتف الذكية كحل محتمل لاكتشاف نقص الأكسجة عن طريق طرف إصبع المستخدم. يشير نقص الأكسجين إلى انخفاض مستويات الأكسجين في أنسجة الجسم ويحدث بصمت لدى بعض مرضى COVID المصابين بمرض أكثر خطورة.

كما تم استخدام التقنيات القابلة للارتداء لرسم خريطة لتأثيرات COVID على نطاق أوسع. على سبيل المثال ، أبرزت البيانات من عدة آلاف من Fitbits التغييرات في النوم أثناء الوباء (في وقت مبكر من الوباء كان الناس ينامون بشكل عام لفترة أطول ، على سبيل المثال).

خط دفاع إضافي

تعتمد معظم التقنيات القابلة للارتداء وغيرها من التقنيات التي يتم تجربتها لإمكانية اكتشاف COVID على أساليب الذكاء الاصطناعي (AI) ، لا سيما التعلم الآلي والتعلم العميق. يمكن للذكاء الاصطناعي إجراء مسح فعال لكمية كبيرة من البيانات بتفاصيل كبيرة لتحديد الأنماط ذات الصلة في إشارات الجسم للتعرف على الحالة الصحية محل الاهتمام.

ومع ذلك ، يمكن أن تكون أنماط الإشارات البيولوجية شديدة التباين داخل وبين المرضى ، لذلك قد تكون هناك حدود لنماذج الذكاء الاصطناعي هذه في العالم الحقيقي. تجدر الإشارة أيضًا إلى أن الأجهزة القابلة للارتداء الجاهزة لم يتم تصميمها خصيصًا لمراقبة أعراض الأمراض المعدية باستمرار. لذلك قد تكون هناك تحسينات مطلوبة على التكنولوجيا والخوارزميات.

سنحتاج إلى بحث مستمر لمواجهة هذه التحديات ، إلى جانب التدقيق الدقيق في أي مخاوف محتملة تتعلق بالخصوصية مرتبطة بجمع البيانات البيولوجية لهذا الغرض. لكن الأجهزة القابلة للارتداء والتقنيات الرقمية الأخرى يمكن أن توفر خط دفاع إضافيًا لمساعدتنا في منع انتشار فيروس كورونا وغيره من الأمراض المعدية.