تصميم قلم ذكي قادر على تشخيص مرض باركنسون بدقة تصل إلى 96% من خلال تحليل نمط الكتابة
اختراع قلم ذي حبر مغناطيسي لرصد علامات مرض باركنسون وأعراضه المبكرة
تمكن فريق من الباحثين من تطوير قلم خاص مجهز بحبر مغناطيسي، يمتلك القدرة على رصد العلامات المبكرة وأعراض مرض باركنسون، المعروف أيضاً باسم الشلل الرعاش، من خلال تحليل نمط الكتابة اليدوية. نشر هذا الابتكار في دورية “نيتشر كميكال إنيجيرنج”، حيث يُعد هذا الجهاز أداة تشخيصية منخفضة التكلفة ودقيقة، مما يجعله مثالياً خاصة في الدول ذات الموارد الصحية المحدودة.
كيف يعمل القلم التشخيصي؟
- يحتوي على طرف مرن مغناطيسي وحبر مغناطيسي سائل، حيث يتحول الطرف عند الضغط أثناء الكتابة إلى مغناطيسية بشكل مؤقت.
- يحول حركات الكتابة، سواء على سطح أو في الهواء، إلى إشارات كهربائية عالية الدقة، تُحلل بواسطة شبكة عصبية اصطناعية تعتمد على الذكاء الاصطناعي.
- تتم عملية التحليل عبر قياس تغيرات التدفق المغناطيسي الناتجة عن تشوه الطرف المرن وجزيئات الحبر المغناطيسي المضمنة.
مكونات القلم وكيفية عمله
- طرف مرن مغناطيسي مغطى بجزيئات مغناطيسية داخل مصفوفة سيليكونية، يتشوه عند الضغط بطريقة تؤدي إلى تغير المجال المغناطيسي.
- حبر مغناطيسي مخزن في خزان قابل للاستبدال، كما يحيط بالملف الملف الذي يحول التغيرات المغناطيسية إلى إشارات جهد.
- الهيكل يدمج جميع المكونات مع قبضة مقاومة للانزلاق لضمان الاستخدام السهل والدقيق.
النتائج والتجارب السريرية
أجريت دراسة تجريبية على ثلاث حالات مصابة بمرض باركنسون و13 شخصاً سليماً، حيث تم تسجيل إشارة الكتابة وتحليلها باستخدام شبكة عصبية، أسفرت عن دقة تجاوزت 96%. تعتبر هذه التقنية منخفضة التكلفة وملائمة للتطبيق على نطاق واسع، وتوفر وسيلة مبسطة للمساعدة في التشخيص المبكر في الأماكن ذات الموارد المحدودة.
فوائد واستخدامات مستقبلية
- دعم التشخيص المبكر لمرض باركنسون، خاصة بين فئات غير المتخصصين أو في المناطق التي تعاني من نقص في الأطباء المختصين.
- تتبع تطور المرض عبر الزمن، مما يتيح للمتخصصين مراقبة فعالية العلاجات ومدى تقدم الحالة الصحية للمريض.
- الحد من اعتماد التشخيص على المعايير الموضوعية والخبرة، مع توفير أداة منخفضة التكلفة وسهلة الاستخدام.
ختام
يعد هذا الابتكار خطوة مهمة نحو توفير أدوات كشف مبكرة وموثوقة لمرض باركنسون، ويحتاج الآن إلى توسيع الدراسات والتجارب لتأكيد فعاليته على نطاق أوسع، مع إمكانية أن يعمم عالمياً كأداة ذكية وسهلة الاستخدام للكشف عن المرض في مراحله الأولى، خاصة في المناطق ذات الموارد المحدودة.
