تصميم قلم ذكي يكتشف مرض باركنسون بدقة 96% عبر تحليل أنماط الكتابة
ابتكار قلم ذكي لرصد مرض باركنسون باستخدام الحبر المغناطيسي
في خطوة رائدة تتعلق بالتشخيص المبكر للأمراض العصبية، تمكن فريق من الباحثين من تطوير قلم ذكي مجهز بحبر مغناطيسي يهدف إلى مراقبة العلامات الأولية والأعراض المبكرة لمرض باركنسون، والذي يُعرف باسم الشلل الرعاش، من خلال تحليل نمط الكتابة اليدوية.
مفهوم وتفاصيل الابتكار
- يعتمد القلم على حبر مغناطيسي مغطى بطرف مرن، يسمح برصد حركات اليد بدقة أثناء الكتابة أو حتى في الهواء.
- تحويل الحركات اليدوية إلى إشارات كهربائية يُحللَّها شبكة عصبية اصطناعية تعتمد على الذكاء الاصطناعي، مما يتيح التعرف على أنماط الكتابة المرتبطة بمرض باركنسون.
- تمكن الباحثون من تصنيف نمط خط يد مرضى باركنسون بدقة تفوق 96% في دراسات مبدأية على 16 مشاركاً، ما يعكس فعالية عالية في التفريق بين المصابين وغير المصابين.
طريقة عمل القلم
يعتمد القلم على مبدأ التغيرات في التدفق المغناطيسي الناتجة عن ضغط المكون المرن المغناطيسي، حيث يتشوه الطرف عند الضغط، مما يغير اتجاه وتباعد الجزيئات المغناطيسية، وهذا التغير يُترجم إلى إشارة جهد كهربائي من خلال ملف يحولها إلى بيانات قابلة للتحليل. يتكون القلم من:
- طرف مرن مغناطيسي.
- حبر مغناطيسي مخزن في خزان قابل للاستبدال.
- هيكل مصنوع بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد وملف لتحويل التغيرات إلى إشارات كهربائية.
فوائده وسهولته التطبيقية
- تقنية منخفضة التكاليف تسمح بالانتشار على نطاق واسع، خاصة في المناطق ذات الموارد المحدودة.
- يساعد في تقديم أداة تشخيصية غير متخصصة، تساند الكشف المبكر وتراقب تطور المرض على المدى الطويل.
- يسهم في الوصول إلى تشخيص أكثر دقة وموثوقية بدون الحاجة إلى معدات معقدة أو خبرة متخصصة.
إمكانات وتوجهات مستقبلية
تُظهر الدراسة أن هذا القلم يمكن أن يلعب دورًا رئيسيًا في تحسين عمليات التشخيص وتوفير أدوات تقييمية للمرضى، خاصة في البيئات ذات الكوادر الطبية المخصصة المحدودة. ويُنتظر أن يخضع لمزيد من الدراسات والأبحاث على نطاق أوسع لتأكيد قدراته وتطبيقاته، مع إمكانيته في التتبع المستمر لتطور الحالات المرضية.
