تراشه‌ای نو برای گجت‌های پوشیدنی که با هوش‌مصنوعی، سکته قلبی را تشخیص می‌دهد

پژوهشگران دانشگاه می‌سی‌سی‌پی (University of Mississippi) موفق شده‌اند تراشه‌ای طراحی کنند که می‌تواند نشانه‌های سکتهٔ قلبی را بی‌درنگ و با دقت بالا تشخیص دهد. این تراشه آن‌قدر کوچک است که در ابزارهای پوشیدنی مانند ساعت هوشمند قابل جاگذاری‌ است و آن‌قدر هوشمند که ممکن است روزی جان انسان‌ها را نجات دهد.

هستهٔ اصلی این فناوری با ترکیب دو رویکرد علمی بنا شده: روش «تبدیل فوریهٔ سریع» یا FFT (Fast Fourier Transform) برای تحلیل سیگنال‌های نوار قلب (ECG) و شبکه‌های عصبی مصنوعی (Artificial Neural Networks) برای دسته‌بندی این سیگنال‌ها. تراشه، با استفاده از این دو ابزار، قادر است تفاوت میان فعالیت نرمال قلب و الگوی مشابه سکتهٔ قلبی را تشخیص دهد، آن هم با دقتی معادل ۹۲.۴۱٪ که از روش‌های پیشین کاراتر است.

چرا این تراشه با دیگر ابزارها فرق دارد؟

بسیاری از ساعت‌ها و گجت‌های فعلی، اطلاعات نوار قلب را جمع‌آوری کرده و برای تحلیل به فضای ابری یا اپلیکیشن گوشی منتقل می‌کنند. اما این تراشه، تمام فرآیند تحلیل را درون خودش انجام می‌دهد. این یعنی تشخیص لحظه‌ای (real-time detection) و اعلام هشدار فوری، بدون نیاز به اینترنت یا گوشی هوشمند. و همین سرعت در تشخیص، به‌ویژه در مورد حملهٔ قلبی – یا همان «انفارکتوس میوکارد» (Myocardial Infarction) – می‌تواند مرز میان مرگ و زندگی باشد.

از آزمایشگاه تا مچ دست، راهی پرچالش در پیش است

هرچند فناوری طراحی‌شده نوآورانه است، هنوز مسیر زیادی برای ورود به دنیای تجاری در پیش دارد. در مرحلهٔ اول، باید تراشه به‌قدری کوچک و مقاوم باشد که در گجت‌های پوشیدنی جا شود و هم‌زمان بتواند سیگنال‌های نوار قلب را با دقت ضبط کند. سپس، نرم‌افزار درون تراشه باید به‌دقت تغییرات حیاتی مانند افزایش ST segment در ECG – که از نشانه‌های سکتهٔ قلبی‌ است – را تشخیص دهد، بدون آن‌که هشدار اشتباه بدهد.

آزمون‌های سخت نهادهای پزشکی

تکنولوژی‌هایی مانند این تراشه، برای ورود به بازار نیاز به تأییدیهٔ نهادهای سخت‌گیر پزشکی مانند سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) دارند. این نهادها، فقط محصولاتی را تأیید می‌کنند که نه‌تنها دقیق باشند، بلکه توانایی عملکرد پایدار و قابل اعتماد در شرایط متنوع را نیز داشته باشند. به همین دلیل، حتی ساعت‌های هوشمند معتبری مانند اپل واچ هم هنوز نمی‌توانند ادعا کنند که سکتهٔ قلبی را به‌طور قطعی تشخیص می‌دهند.

رؤیای تشخیص فوری بیماری‌های دیگر

هدف اصلی تیم پژوهشگر فراتر از سکتهٔ قلبی است. آن‌ها می‌خواهند با همین روش – یعنی ترکیب الگوریتم‌های تحلیلی و هوش مصنوعی – بتوانند اختلالاتی مثل تشنج، دمانس (Dementia)، و دیگر بیماری‌های عصبی و قلبی را نیز در مراحل اولیه پیش‌بینی یا شناسایی کنند.

منبع