كيف يستخدم أحد تطبيقات الهاتف صوتك للكشف عن ارتفاع ضغط الدم

لقد وصل قطاع الأجهزة القابلة للارتداء إلى حالة من الجمود الآن لأن الشركات على ما يبدو قد استنفدت ابتكاراتها في مجال الاستشعار. وقد ظهرت مؤخراً تكنولوجيا الموائع الدقيقة والإلكترونيات القابلة للتمدد كمصدر رئيسي للأبحاث المتطورة في مجال الأجهزة القابلة للارتداء، ولكن هذه الأبحاث الواعدة لم تحقق نجاحاً تجارياً بعد.

من ناحية أخرى، تنظر شركة Klick Labs إلى التسجيلات الصوتية باعتبارها منجم الذهب القادم للعلامات الحيوية. تخيل استخدام التسجيلات الصوتية من الهاتف الذكي كأداة لمراقبة مرض السكري من النوع 2 أو مقاطع صوتية لتقييم مستويات الجلوكوز. قد يبدو الأمر واقعيًا إلى حد ما، لكن هذا هو ما كان الفريق يعمل عليه، ونتائجه مشجعة.

يعتمد التطبيق الجديد من Klick Labs على التسجيلات الصوتية للكشف عن علامات ارتفاع ضغط الدم المزمن، مع بعض المساعدة من الذكاء الاصطناعي للتحليل. تقول جايسي كوفمان، عالمة الأبحاث في Klick Labs: “تتمتع تقنية الصوت بالقدرة على تحويل الرعاية الصحية بشكل كبير، مما يجعلها أكثر سهولة في الوصول وبأسعار معقولة، وخاصة بالنسبة للسكان الكبار المحرومين”.

لماذا يعتبر ارتفاع ضغط الدم مشكلة كبيرة؟

يؤثر ارتفاع ضغط الدم، المعروف أيضًا باسم ارتفاع ضغط الدم، على ما لا يقل عن 1.28 مليار بالغ في جميع أنحاء العالم، ونصفهم تقريبًا لا يدركون ذلك. وهو سبب رئيسي للوفاة المبكرة في جميع أنحاء العالم، وفقًا لمنظمة الصحة العالمية.

وفقًا لجمعية القلب الأمريكية، إذا لم يتم علاج الحالة في الوقت المناسب، فقد تؤدي إلى نوبة قلبية، وفشل كلوي، وسكتة دماغية، وفقدان البصر، ومجموعة متنوعة من أمراض القلب. لسوء الحظ، لا يمكن دائمًا إجراء تحليل ارتفاع ضغط الدم أو الكشف عنه في الوقت المناسب.

لقد وضعت شركة سامسونج هذه التقنية داخل ساعاتها الذكية، ولكنها باهظة الثمن. وتزداد المشاكل سوءًا بالنسبة للأشخاص الذين يعيشون في مناطق نائية أو مجتمعات ذات بنية تحتية صحية ضعيفة. وقد يكون الحل الذي يتضمن شيئًا شائعًا مثل الهاتف الذكي بمثابة منقذ للحياة، لأنه يحل العديد من التحديات الحاسمة دفعة واحدة.

كيف يمكن للتسجيلات الصوتية أن تساعد

وفي الدراسة، قام الفريق بتحليل عينات صوتية من 245 شخصًا، وتقييم التسجيلات الصوتية التي تم جمعها ست مرات يوميًا على مدار أسبوعين. وطور الفريق نماذج تنبؤية قائمة على الجنس، وللمرة الأولى، وثقوا طريقة جديدة للتحليل الصوتي.

تمكنت أحدث أبحاث Klick Labs، والتي نُشرت في مجلة IEEE Access، من اكتشاف ارتفاع ضغط الدم لدى النساء بدقة 84% و77% لدى الرجال. يقول يان فوسات، نائب الرئيس الأول لشركة Klick Labs، لموقع Digital Trends إن الفريق يتطلع الآن إلى توسيع نطاق التحليل بمساعدة الصوت للكشف عن ارتفاع ضغط الدم غير المزمن.

والجدير بالذكر أن النظام لا يتطلب أي معايرة قبل التحليل، وهو ما يزيل عقبة حاسمة أخرى، كما تم جمع البيانات في بيئة غير خاضعة للإشراف أيضًا.

يبحث التطبيق عن تفاصيل مثل توزيع طاقة الكلام، وتباين درجة الصوت، وحِدة تغير الصوت لإثبات وجود علاقة بينه وبين ارتفاع ضغط الدم. التطبيق غير متاح للعامة حتى الآن، حيث يبدو أنه يخضع لمزيد من الضبط الدقيق، لكن المستقبل يبدو مشرقًا.

يخبرنا فوسات، الذي كان أيضًا المحقق الرئيسي للدراسة، أن الفريق يأمل في توزيع مفاتيح واجهة برمجة التطبيقات (API) مع المضي قدمًا في التسويق التجاري. ستكون مستقلة عن المنصة، مما يعني أنه يمكننا توقع وصولها إلى أجهزة iPhone وAndroid في المستقبل القريب.

ولكن ماذا عن العقبات التنظيمية ودورة التصديق المملة؟ يقول فوسات لموقع Digital Trends: “سنقدم التطبيق للحصول على الموافقة التنظيمية باعتباره برنامجًا كجهاز طبي من الفئة الأولى”. ووفقًا لإدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA)، فإن حلول برنامج كجهاز طبي من الفئة الأولى تشكل أقل قدر من المخاطر ولا يتم دمجها مع الأجهزة الطبية المادية.

إذن، كيف ينبغي للشخص العادي أن يشعر تجاه ابتكار مثل نظام الكشف عن ارتفاع ضغط الدم المزمن بمساعدة الصوت من Klick Labs وآفاقه؟ يقول فوسات لـ Digital Trends: “الأدوات الطبية هي المعيار الذهبي للكشف عن شذوذ ضغط الدم”. إن تطبيق Klick Labs ليس بداية ونهاية التعامل مع ارتفاع ضغط الدم، لكنه يمكن أن يضعك على المسار الصحيح.

التحديات والطريق إلى الأمام

ويضيف: “يهدف تطبيقنا إلى فحص الأشخاص وتنبيههم عندما يتعين عليهم الذهاب إلى الطبيب للتشخيص باستخدام أدوات طبية، مثل مقياس ضغط الدم”. ولا يختلف النظام عن الطريقة التي تسوق بها شركات مثل Apple مجموعة أدوات الصحة والعافية التي تعتمد على المستشعرات على Apple Watch، وخاصة فيما يتعلق بميزات مثل اكتشاف الرجفان الأذيني (AFib).

ومع ذلك، هناك بعض التحديات التي يتعين معالجتها قبل أن يمضي الفريق قدماً في نشر مجموعة أدواته البرمجية على نطاق واسع. على سبيل المثال، كانت الحالات مقتصرة في الغالب على عرقية واحدة على وجه الخصوص، ولم يكن هناك عدد كافٍ من حالات ارتفاع ضغط الدم في مجموعة الاختبار.

كما يستكشف الفريق طرقًا لتقليل عدد التسجيلات المطلوبة لإجراء تحليل سليم، وهو تمرين يتطلب قدرًا أكبر كثيرًا من البيانات لتدريب نماذج الذكاء الاصطناعي الأساسية. وفيما يتعلق بالتسجيلات الصوتية، يلزم بعض التدريب للحصول على البيانات الصوتية اللازمة، وهو ما يشكل تحديًا آخر قبل النشر الجماعي.

ويشير فوسات إلى أن “الخطوة التالية التي نخطوها هي تكرار الدراسة مع مجموعة أكبر وأكثر تنوعًا، بما في ذلك خلفيات عرقية مختلفة ومجموعة أوسع من أعراض ارتفاع ضغط الدم”. وتقدم Klick Labs حلولاً مثل الشبكات العصبية العميقة للتغلب على بعض العيوب المذكورة أعلاه.

ولكن الفرضية الكاملة للنهج غير الجراحي الذي يعتمد على الهواتف الذكية لتحليل ارتفاع ضغط الدم المزمن يشكل قفزة هائلة إلى الأمام. فهو يزيل الأجهزة القابلة للارتداء باهظة الثمن من المعادلة ويتبنى نهجًا حيث يمكن للدعم المناسب من السلطات الصحية أو الاستخدام التجاري أن يعمل العجائب لملايين الأشخاص المعرضين للخطر في جميع أنحاء العالم.