صحة
تصميم قلم ذكي يكشف عن مرض باركنسون بدقة تصل إلى 96٪ عبر تحليل أنماط الكتابة
ابتكار قلم مزوّد بحبر مغناطيسي للكشف المبكر عن مرض باركنسون
تمكن فريق من الباحثين من تطوير قلم فريد يُستخدم كأداة تشخيصية غير تقليدية، يعتمد على تقنية الحبر المغناطيسي وتحليل أنماط الكتابة اليدوية للكشف المبكر عن مرض باركنسون. يُعد هذا الاختراع خطوة مهمة نحو تحسين عمليات التشخيص وتسهيل الوصول إلى الرعاية الصحية، خاصة في المناطق ذات الموارد المحدودة.
كيف يعمل القلم التشخيصي؟
- يحتوي على طرف مرن مغناطيسي وحبر مغناطيسي سائل، يُحول حركات الكتابة على السطح أو الهواء إلى إشارات كهربائية عالية الدقة.
- عند الضغط أثناء الكتابة، يتشوه الطرف المرن مغناطيسياً، مما يؤدي إلى تغير في التدفق المغناطيسي، وتُولد إشارات جهد كهربائي تُحلل لاحقاً بواسطة شبكة عصبية اصطناعية تعتمد على الذكاء الاصطناعي.
- تقوم الشبكة العصبية بتحليل الأنماط الحركية، مما يمكن من التمييز بين خط يد مرضى باركنسون وغير المصابين بدقة تتجاوز 96% في تجارب أولية.
تصميم القلم والمواد المستخدمة
- يتكون من طرف مرن مغناطيسي، وحبر مغناطيسي مخزن في خزان بلاستيكي قابل للاستبدال.
- يتم دمج المكونات في هيكل واحد، مع أنبوب ملف نحاسي لتحويل التغيرات المغناطيسية إلى إشارات جهد كهربائية.
- اُحاط الهيكل بقبضة من مادة البولي أولفين لتوفير مقاومة للانزلاق، مع تضمين جسيمات مغناطيسية في مصفوفة سيليكون تولد المجال المغناطيسي اللازم للعملية.
الميزات والفوائد
- تكلفة منخفضة، وقابلة للانتشار على نطاق واسع، وموثوقة في الأداء.
- توفر فرصة لفحص عدد كبير من الأشخاص بسهولة وسرعة، خاصة في المناطق ذات الموارد المحدودة.
- يساعد في الكشف المبكر عن المرض، ويمكّن من تتبع تطور الحالة لدى المرضى على المدى الطويل.
التجارب والدراسات الأولية
- أُجريت دراسة بشرية صغيرة شملت 3 مرضى و13 شخصاً سليماً، وتمت ملاحظة قدرة القلم على تمييز الحالة بدقة عالية.
- تحقيق معدل دقة بلغ أكثر من 96%، مما يؤكد إمكانياته في الاستخدام السريع والمجتمعي.
التوقعات المستقبلية وأهمية التوسع في الأبحاث
يعتبر هذا الاختراع أداة واعدة لتحسين طرق تشخيص مرض باركنسون، خاصة في المناطق ذات الموارد المحدودة، من خلال تقديم تقنية غير مكلفة وسهلة الاستخدام. مع ذلك، يتطلب الأمر إجراء دراسات موسعة على عينات أكبر من المرضى لتأكيد فعاليتها عبر مختلف المجموعات السكانية. يتطلع الفريق إلى تطوير البرنامج ليشمل ليس فقط التشخيص المبكر، بل أيضاً مراقبة تقدم المرض على مر الزمن، مما يفتح آفاقاً جديدة لعلاج وإدارة المرض بطرق أكثر كفاءة وسهولة.
