تصميم قلم ذكي يحدد مرض باركنسون بدقة تصل إلى 96% عبر تحليل أنماط الكتابة

ابتكار قلم ذكي يستخدم الحبر المغناطيسي للكشف المبكر عن مرض باركنسون

تمكن فريق من الباحثين من تطوير قلم خاص مزود بتقنية حديثة تعتمد على حبر مغناطيسي يمكنه مراقبة العلامات المبكرة والأعراض الأولية لمرض باركنسون، المعروف أيضاً بشلل الرعاش، من خلال تحليل أنماط الكتابة اليدوية.

تفاصيل الاختراع وتأثيره المحتمل

• نشر نتائج هذا الابتكار في مجلة “نيتشر كيميكال إنجينيرنج”، مع الإشارة إلى إمكانيته في العمل كأداة تشخيصية ذات تكلفة منخفضة ودقة عالية، خاصة في المناطق ذات الموارد الطبية المحدودة.
• يعتمد على قلم مزود بحبر مغناطيسي يُسجل حركة اليد بدقة أثناء الكتابة على سطح أو في الهواء، ويتم تحويل هذه الحركات إلى إشارات كهربائية تُحلل بواسطة شبكات عصبية اصطناعية تعتمد على تقنيات الذكاء الاصطناعي.
• حقق هذا القلم دقة تزيد عن 96% في التمييز بين خط يد مرضى باركنسون وغير المصابين، في تجربة أولية شملت 16 شخصاً.

الضرورة الملحة لأداة تشخيص مبكرة وفعالة

يعد مرض باركنسون من الأمراض العصبية التي تتزايد وتيرتها بسرعة، ويؤثر بشكل كبير على جودة حياة المرضى بسبب الأعراض الحركية مثل الرعشة والتصلب وبطء الحركة. طرق التشخيص التقليدية تعتمد على ملاحظة الأعراض وربما تمر عبر خبرة الطبيب، مما يحد من دقتها وموضوعيتها، خاصة في الدول ذات الموارد المحدودة وقلة الأطباء المختصين.

كيفية عمل القلم التشخيصي

يتفرد هذا القلم بميزات تقنية مبتكرة:

• تضمين جزيئات مغناطيسية في طرف مرن من السيليكون، يترتب عليها توليد مجال مغناطيسي عمودي يحافظ على مغنطته داخل الحبر.
• عند الضغط أثناء الكتابة، يتشوه الطرف المرن، مما يغير تدفق الجزيئات المغناطيسية ويتسبب في تغيرات في التدفق المغناطيسي التي يتم تحويلها إلى إشارات كهربائية دقيقة.
• تحتوي المكونات على ملف مغناطيسي يربط بين الطرف المرن والجزء العلوي، ويخزن الحبر في خزان قابل للاستبدال، وتُحوّل التغيرات المغناطيسية إلى إشارات كهربائية تتصل بنظام تحليل ذكي.

نتائج الدراسات والتطبيقات السريرية

• أجريت دراسة تجريبية على 3 مرضى بباركنسون و13 مشاركاً سليماً، وأظهرت النتائج قدرة القلم على تمييز الحالة بمتوسط دقة تجاوز 96.22%.
• يعتبر هذا الابتكار تقنياً منخفض التكلفة، ويمكن توسيعه ليشمل مجتمعات واسعة مع محدودية الموارد الصحية، مما يسهم في الكشف المبكر عن المرض دون الحاجة إلى معدات غالية أو خبرة تخصصية فائقة.
• كما يمكن استخدام القلم مستقبلاً للمراقبة المستمرة لتطور الحالة المرضية على مدى الزمن، ما يعزز من إمكانيات إدارة المرض بشكل فعال.

ختام وتطلعات للمستقبل

يشير الباحثون إلى أهمية إجراء دراسات أوسع لتأكيد فاعلية هذا القلم على نطاق أكبر، مما قد يفتح الباب أمام اعتماده كأداة ذكية وسهلة الاستخدام للكشف المبكر عن مرض باركنسون في مختلف البيئات، خاصة تلك ذات الموارد المحدودة، ويأملون أن يسهم هذا الاختراع في سد الفجوة في تشخيص المرض وتوسيع سبل الرعاية الصحية المبكرة والكشف المبكر.