تصميم قلم ذكي يكتشف مرض باركنسون بدقة 96% عبر تحليل أنماط الكتابة
تطوير قلم ذكي مزود بحبر مغناطيسي لرصد أعراض مرض باركنسون مبكراً
تمكن فريق من الباحثين من ابتكار أداة تشخيصية جديدة تعتمد على قلم مزود بتقنية حبر مغناطيسي، يهدف إلى الكشف المبكر عن مرض باركنسون من خلال تحليل أنماط الكتابة اليدوية. يُعد هذا الابتكار خطوة مهمة في تحسين عمليات التشخيص وتسهيلها، خاصة في المناطق ذات الموارد المحدودة.
تكنولوجيا القلم وأساليبه في الرصد
- يحتوي القلم على طرف مرن مغناطيسي وحبر سائل مغناطيسي، ويعمل على تسجيل حركات اليد أثناء الكتابة سواء على سطح أو في الهواء.
- تتغير الجزيئات المغناطيسية عند ضغط المستخدم على الطرف، مما يغير التدفق المغناطيسي ويولد إشارات كهربائية يمكن تحليلها لاحقاً.
- يتم إرسال هذه الإشارات إلى شبكة عصبية اصطناعية تعتمد على الذكاء الاصطناعي، لمحاكاة عمل الدماغ في التعرف على أنماط حركات الكتابة المشهورة في مرضى باركنسون.
كيفية عمل الجهاز وتحليل البيانات
عند ضغط المستخدم على الطرف، تتشوه الجزيئات المغناطيسية، مما يسبب تغيرات في التدفق المغناطيسي الناتجة عن الحركة، والتي تتحول إلى إشارات جهد عالية الدقة. يتم معالجة هذه الإشارات بواسطة دائرة إلكترونية مدمجة في القلم، ثم تُحلل باستخدام نماذج من الشبكات العصبية لتحديد مدى احتمالية إصابة الشخص بمرض باركنسون.
الدراسات والتجارب الميدانية
- شملت الدراسات البشرية 16 متطوعًا، من بينهم مرضى يعانون من باركنسون وأشخاص أصحاء، وتم تدريب الجهاز على تمييز الحالات بدقة تجاوزت 96%.
- الاختبارات أثبتت أن القلم يمكن أن يكون أداة منخفضة التكلفة وفعالة في الكشف المبكر، مما يسهل فحص الأشخاص في المناطق التي تفتقر للموارد الطبية المتقدمة.
فوائد التطبيق وسوق الاستخدام
- يوفر حلًا غير مكلف وسهل الاستخدام يمكن توزيعه على نطاق واسع، خاصة في المناطق ذات الدخل المحدود.
- يمكن أن يساهم في الكشف المبكر للمرض، ومتابعة تطور الحالة مع مرور الوقت.
- يدعم الأطباء غير المتخصصين في تقييم الحالات، مما يعزز انتشار التشخيص المبكر وتقليل الاعتماد على المعدات الطبية المعقدة.
آفاق مستقبلية والتحديات
يوصي الباحثون بإجراء تجارب أوسع على شرائح أكبر من المرضى لضمان فعاليته بشكل أكثر دقة، مع إمكان تطويره ليشمل تتبع تطور المرض وتحليل أنماط أخرى من الحركات. يهدف هذا الابتكار إلى سد الفجوة بين الحاجة إلى أدوات تشخيص كمية وموثوقة وبين محدودية الموارد والخبرات، خصوصاً في البيئات ذات الموارد المحدودة.
