صحة
تصميم قلم ذكي يكتشف مرض باركنسون بدقة 96% عبر تحليل الكتابة
تطوير قلم ذكي لمساعدات في تشخيص مرض باركنسون
تمكن باحثون من ابتكار قلم مزود بحبر مغناطيسي قادر على مراقبة العلامات المبكرة وأعراض مرض باركنسون من خلال تحليل الكتابة اليدوية، مما يعكس خطوة مهمة نحو أدوات تشخيص منخفضة التكلفة ودقيقة.
مزايا الابتكار وتفاصيله التقنية
- يعتمد القلم على حبر مغناطيسي مخصص، يسجل حركة اليد أثناء الكتابة على أسطح مختلفة أو في الهواء بدقة عالية.
- يحول الحركات إلى إشارات كهربائية تُحلل باستخدام شبكة عصبية اصطناعية تعتمد على الذكاء الاصطناعي، لمحاكاة طريقة عمل الدماغ في التعرف على الأنماط المعقدة.
- تمت تجربة القلم على 16 شخصًا، ونجح في التمييز بين مرضى باركنسون والأشخاص الأصحاء بنسبة دقة تجاوزت 96%.
آلية عمل القلم التشخيصي
يحتوي القلم على طرف مرن مغناطيسي وحبر مغناطيسي، حيث تتضمن الجزيئات المغناطيسية داخل المصفوفة السيليكونية التي تتغير عند الضغط، مما يؤدي إلى تغييرات في التدفق المغناطيسي يولد إشارات كهربائية تقودها شبكة عصبية للتحليل.
يتكون القلم من مكونات رئيسية تشمل:
- طرف مرن مغناطيسي مصنوع بتضمين الجزيئات المغناطيسية في مصفوفة السيليكون.
- خزان حبر مغناطيسي قابل للاستبدال وتغطيه مادة مقاومة للانزلاق.
- مكونات إلكترونية تحول التغيرات في التدفق المغناطيسي إلى إشارات جهد يمكن تحليلها.
قابلية التطبيق والابتكار في المدى القصير والطويل
- تم إجراء دراسة على ثلاث حالات مصابة و13 شخصًا سليمًا، وأظهرت النتائج قدرة عالية على تصنيف الحالات بكفاءة عالية.
- يمتاز هذا القلم بتكلفته المنخفضة وسهولة الانتشار، خاصة في المناطق التي تعاني من نقص في الموارد الطبية المتخصصة.
- يمكن استخدامه ليس فقط في التشخيص الأولي، بل أيضاً في تتبع تطور المرض على المدى الطويل.
الأهمية المستقبلية والآفاق
يساهم هذا الابتكار في سد الفجوة بين أدوات التشخيص التقليدية والاحتياجات السريعة، ويوفر فرصة لتشخيص مبكر ودقيق لمرض باركنسون، خاصة في البيئات ذات الموارد المحدودة. ومن المتوقع أن يتم توسيع الدراسات لتشمل عينات أكبر، مما يعزز من إمكانية اعتماده على نطاق واسع كوسيلة ذكية وسهلة الاستخدام للكشف المبكر عن المرض.
