تقنية الصحة المبتكرة في صعودها: قناع ذكي جديد يحلل تكاثف النفس للكشف عن الأمراض في الوقت الحقيقي

شهدت تقنية الصحة المبتكرة نمواً قوياً منذ عام 2020، مدفوعة أساساً بظروف جائحة كوفيد-19 والحاجة إلى كفاءة أكبر للمؤسسات.

بحلول السنة المالية 2023، شكلت ما يقرب من ربع سوق الابتكار في الرعاية الصحية. من حيث القيمة المطلقة، السوق تضاعف أكثر من الضعف، حيث ارتفعت من حوالي 3 مليارات دولار في 2020 إلى 7 مليارات دولار في السنة المالية 2023.

لقد انتشرت تقنية الصحة بالفعل إلى مختلف السيناريوهات الاستهلاكية، بما في ذلك التطبيب عن بُعد، الصيدلة الإلكترونية، التشخيص الإلكتروني، والرفاهية. وعلى صعيد المؤسسات، قامت ابتكارات تقنية الصحة بتبسيط مجالات مثل عيادات المستشفيات القائمة على SaaS وحلول إدارة الصيدلة. 

نمت تقنية الصحة بسرعة هائلة بفضل كفاءة ابتكاراتها، التي جعلت حلول الصحة والرفاهية أكثر سهولة وإتاحة. 

في الفقرات القادمة، سنستعرض ابتكاراً يتمتع بإمكانات عالية للتبني على نطاق واسع. 

قناع ذكي: مراقبة النفس لفهم الصحة

قامت فريق من باحثي Caltech، بما في ذلك وي غاو، أستاذ الهندسة الطبية، وزملائه، بابتكار قناع وجه ذكي مدمج مع استراتيجية تبريد ذاتي، ميكروفلوديكيات آلية، وأجهزة استشعار حيوية لالتقاط وتحليل تكاثف النفس المنبعث وتحليل المستقلبات.

المصدر: Caltech

يمكن استخدام الحل في حالات استخدام مختلفة حيث الهدف هو مراقبة حالات طبية متعددة، بما في ذلك أمراض الجهاز التنفسي مثل الربو، مرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD)، والعدوى بعد كوفيد-19. بينما تراقب بعض الأقنعة تغييرات فيزيائية مثل درجة الحرارة، الرطوبة، أو معدل التنفس، فإن هذا القناع—المعروف باسم EBCare—يمكنه تحليل مواد التنفس الكيميائية في الوقت الحقيقي.  

EBC تعني تكاثف النفس المنبعث. المواد الكيميائية التي يكتشفها توفر معلومات ضرورية لمختلف مؤشرات الصحة المتعلقة بأمراض محددة. على سبيل المثال، مراقبة مستويات النيتريت تساعد في تقييم التهاب مجرى الهواء لدى مريض الربو. 

إحدى الفوائد الرئيسية لهذا الحل هي أنه يلغي فترة الانتظار للحصول على نتائج المختبر. فهو يقدم رؤى في الوقت الحقيقي من راحة وسهولة منازلنا أو مكاتبنا. 

أثناء توضيح مزايا EBCare، قال وي غاو:

“منذ جائحة كوفيد-19، ارتدى الناس الأقنعة أكثر. يمكننا الاستفادة من هذا الاستخدام المتزايد للأقنعة للمراقبة الشخصية عن بُعد للحصول على تغذية راجعة في الوقت الحقيقي حول صحتنا في المنزل أو المكتب. على سبيل المثال، يمكننا استخدام هذه المعلومات لتقييم مدى فعالية العلاج الطبي.”

كيف يعمل EBCare

كل شيء يبدأ بتبريد النفس. يتبع EBCare نظام تبريد سلبي يدمج تبريد التبخر بالهيدروجيل مع التبريد الإشعاعي لتبريد النفس بفعالية على أقنعة الوجه.

يقوم التبريد بتحويل النفس إلى سائل، ثم يُنقل إلى المستشعرات للتحليل عبر سلسلة من الشعيرات الدموية. هذا جزء من فئة الأجهزة المعروفة باسم الميكروفلوديكيات المستوحاة من الطبيعة. آلية نقل السائل تحاكي طريقة سحب النباتات للماء ونقله صعوداً من الأرض. 

بمجرد أن يتم التحليل يكتمل، تُرسل النتائج إلكترونياً إلى هاتف شخصي أو جهاز لوحي أو حاسوب. بالإضافة إلى كونها سلسة ومريحة، فإن الأقنعة الذكية منخفضة التكلفة، حيث لا تتجاوز تكلفة المواد دولارًا واحدًا. 

اختبار القناع في سيناريوهات الحياة الواقعية

أحد اختبارات الأقنعة شمل مرضى يعانون من الربو أو COPD. كان المتغير المراقب هو النيتريت، وهو علامة حيوية تشير إلى مستويات التهاب مجرى الهواء. 

ثبت أيضًا أن القناع فعال في اكتشاف مستويات الكحول في الدم لدى الأشخاص، مما يجعله مناسبًا لفحوصات القيادة تحت تأثير الكحول في الموقع وأشكال أخرى من مراقبة استهلاك الكحول.

في سيناريو آخر، بحث الباحثون إمكانية تقييم مستويات اليوريا في الدم في الأمراض المرتبطة بالكلى. غالبًا ما يؤدي تدهور وظيفة الكلى إلى زيادة اليوريا في اللعاب، التي تتحلل إلى غاز الأمونيا، مما ينتج عنه مستويات أعلى من الأمونيوم في تكاثف النفس. يمكن للقناع اكتشاف هذا التغير. 

أثناء استعراض آفاق القناع، قال غاو:

“نريد توسيع هذه التقنية لتشمل علامات مختلفة مرتبطة بحالات صحية متعددة. هذا أساس لإنشاء قناع يعمل كمنصة مراقبة صحية عامة متعددة الاستخدامات.”

مثل EBCare، ظهرت العديد من الحلول مؤخرًا. تجعل هذه الحلول الرعاية الصحية أكثر ملاءمة وشمولية وإتاحة. 

في مايو 2022، تخيل مجموعة من الباحثين قناعًا ذكيًا كحل إنترنت الأشياء القابل للارتداء لتحسين الحماية والصحة الشخصية. عند شرح هدفهم وغايتهم، قال الباحثون:

“سيساعد دمج الاستشعار والمواد والذكاء الاصطناعي والاتصالات اللاسلكية وإنترنت الأشياء والبرمجيات في جمع بيانات الصحة واكتشاف الأحداث المتعلقة بالصحة في الوقت الحقيقي من المستخدم وكذلك من بيئته.”

أثناء الإشارة إلى الفوائد المحتملة للحل، أوضح المؤيدون كيف يمكن لتكامل التكنولوجيا والرعاية الصحية أن يحقق نتائج. على سبيل المثال، في هذه الحالة، يمكن للتحليل القائم على الذكاء الاصطناعي لبيانات الصحة التنبؤ وتقليل التكاليف الطبية من خلال تشخيصات دقيقة وخطط علاجية.

بينما يبرز القناع الذكي، هناك العديد من الأمثلة الأخرى لشركات نجحت في تقديم مقترحات مبتكرة للغاية في تقنية الصحة. في الفقرات التالية، سنستعرض بعض هذه الشركات.

#1. MedTronic

MedTronic لديها جهاز يُدعى BioButton، وهو جهاز قابل للارتداء متعدد المعايير. إنه جهاز قابل للارتداء من فئة طبية يمكنه مراقبة العلامات الحيوية لجسمنا بشكل مستمر، بما في ذلك درجة حرارة الجلد، معدل التنفس أثناء الراحة، ومعدل ضربات القلب أثناء الراحة. يأتي الحل كجزء من Healthcast™ مدير المرضى الذكي من Medtronic، وهو مجموعة من حلول المراقبة عن بُعد والاتصال. 

BioButton هو جهاز صغير، غير ملحوظ، وسهل التطبيق ذاتيًا. إنه غير غازي، ويمكن للمرضى ارتداؤه على الجزء العلوي الأيسر من الصدر. ببطارية تدوم بشكل مستمر حتى 16 يومًا متواصلة، يمكن لـ BioButton تتبع وتسجيل 1440 قياسًا للعلامات الحيوية يوميًا، بما في ذلك معايير ذات صلة سريريًا مثل درجة حرارة الجلد، معدل التنفس أثناء الراحة، ومعدل ضربات القلب أثناء الراحة.

الجهاز مُزود بتنبيهات أساسية مخصصة – أكثر دقة وكفاءة من الإنذارات السريرية. يحتوي على أوضاع حادة وما بعد الحادة قابلة للتكوين ويتوافق مع التكامل مع أنظمة EMR الحالية في المستشفيات. 

يتيح BioButton من Medtronic مراقبة مستمرة للمرضى عن بُعد، مما يوفر مجموعة من المزايا. فهو يقلل من الإرهاق، يمكّن الأطباء، يحسن رضا المرضى، ويحسن النتائج في المستشفيات والمنازل.

يقّلص الجهاز الوقت المستغرق لجمع وتوثيق العلامات الحيوية يدويًا. يشعر المرضى براحة أكبر حيث يخضعون لعدد أقل من الفحوصات الليلية الفورية. من ناحية أخرى، يمكن للمرافق الصحية العمل بكفاءة محسّنة حيث تصبح فترات الإقامة في المستشفى أقصر، وينخفض عدد الدخول غير المخطط إلى وحدة العناية المركزة، وتنخفض معدلات المضاعفات، وتقل تكرارات تنشيط فرق الاستجابة السريعة. 

الحل مفيد بشكل خاص للمرضى الذين يعانون من أمراض مزمنة مثل COPD أو فشل القلب الاحتقاني. بشكل عام، يساهم في خفض معدل الوفيات.

في مايو 2024، أعلنت Medtronic عن النتائج المالية للربع الرابع (Q4) والسنة المالية 2024 (FY24)، التي انتهت في 26 أبريل 2024. بلغت إيرادات الربع 8.6 مليار دولار أمريكي، بزيادة 0.5٪ وفقًا للتقارير و5.4٪ عضويًا. وكانت إيرادات FY24 32.4 مليار دولار أمريكي، التي زادت بنسبة 3.6٪ وفقًا للتقارير و5.2٪ عضويًا. 

خلال هذه الفترة، حصلت Medtronic على موافقة إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) للعديد من حلولها، بما في ذلك نظام Evolut™ FX+ TAVR وجهاز التحفيز العصبي الشوكي المغلق Inceptiv™. كما حصلت على موافقة الإدارة الوطنية للمنتجات الطبية الصينية (NMPA) لنظام Symplicity Spyral™ لإزالة التعصيب الكلوي. وقد قدمت أيضًا القسطرة القابلة للتجريد Affera Sphere-9™ وجهاز Simplera Sync™ لمراقبة الجلوكوز المستمر (CGM) إلى FDA الأمريكية، سعيًا للحصول على الموافقة خلال هذه الفترة.

#2. Philips

IntelliVue MX40 من Philips هو جهاز مراقبة مريض قابل للارتداء مصمم بذكاء مع ميزات مبتكرة للمرضى المتنقلين لارتدائه بشكل مريح وسهل. بينما يتحرك المرضى داخل وحدة الرعاية، يراقب الجهازهم لاسلكيًا في مركز معلومات IntelliVue iX.

علاوة على ذلك، الجهاز يحتوي على موصل فريد يقلل – بتصميمه – من تراكم الأوساخ والسوائل ويتحمل المطهرات عالية المستوى، بما في ذلك التعقيم الدوري. يمتلك مستويات مماثلة من أنظمة الإنذار المخصصة التي رأيناها في الحل السابق.

عند وجود الجهاز بالقرب من المريض أو أثناء تنقل المريض، يعرض الجهاز الإنذارات فقط في مركز المعلومات. يمكن تكوين الجهاز لعرض وإصدار إنذارات بناءً على الاحتياجات السريرية للمريض.

الجهاز، الذي يتميز بمتطلبات طاقة بسيطة، يعمل بكل من بطاريات AA القابلة للتصرف وبطارية Philips القابلة لإعادة الشحن، ويأتي مع اتصال لاسلكي قصير المدى إلى مراقبي IntelliVue لالتقاط العلامات الحيوية أو لمشاهدة أكثر شمولاً. 

يمكن للجهاز الحصول على معلومات تخطيط القلب المشتقة من 12 قطبًا أثناء مراقبة ST و QT بشكل مستمر، بالإضافة إلى FAST SpO2 والتنفس بالمقاومة. يدعم حتى 5 صيغ شاشات، مع توفر جميع المعلومات المطلوبة بسهولة بلمسة واحدة.

في السنة المالية 2023، سجلت Philips مبيعات بقيمة 18.2 مليار يورو مع هامش EBITDA معدل بنسبة 10.6٪.

بينما تستفيد شركات التكنولوجيا الطبية الكبيرة والشركات التقنية العامة مثل Medtronic و Philips من موجات تقنية الصحة المبتكرة بحماس كبير، يظل الباحثون غير مترددين في بحثهم عن حلول أكثر ملاءمة وفائدة وفعالية من حيث التكلفة في تقنية الصحة. سنختتم مقالة اليوم بتفاصيل حول بعض هذه الأبحاث، التي تشير إلى ما قد يبدو عليه مستقبل تقنية الصحة.

مستقبل تقنية الصحة المبتكرة

اعترافًا بإمكانات تقنية الصحة المبتكرة في تشكيل عالمنا، منظمة الصحة العالمية (WHO) أنشأت فريق التكنولوجيا الرقمية العامة في مجال الصحة المعروف باسم PDH. مهمته المعلنة هي التواصل مع مجموعة متنوعة من أصحاب المصلحة في الصحة الرقمية لتحقيق ثلاثة أهداف استراتيجية: الدعم التنظيمي، تشكيل السوق، والدعم التشغيلي. 

تشمل المبادرات الرئيسية التي يتخذها فريق PDH ضمان إرشادات SMART. كما يهدف الفريق إلى المساهمة في تقييمات منسقة لاحتياجات الصحة الرقمية مع تقديم الدعم للدول لتبني وتوسيع تقنيات الصحة الرقمية ذات الجودة التي تلبي الاحتياجات المحلية وتساهم في أنظمة صحية مرنة ومستدامة.

بعيدًا عن الأجهزة، هناك شركات معروفة مثل EY التي تتجاوز الأجهزة وتقدم دعمًا للبرمجيات والبيانات. على سبيل المثال، EY Smart Health Analytics هو منصة تساعد في تنظيم مجموعات بيانات حية قابلة للتحكم، وتحليل البيانات بطرق تهم المستخدم، وتحفيز إجراءات تُحدث فرقًا على الأرض. 

تمتلك EY فريقًا متكاملًا للتحول في الرعاية الصحية لدعم مقدمي الرعاية الصحية والدافعين في رحلتهم. يستخدم هذا الفريق جميع نماذج التكنولوجيا المتقدمة، بما في ذلك إنترنت الأشياء (IoT)، 5G، الذكاء الاصطناعي (AI)، والمراقبة عن بُعد، لإضفاء المرونة على النظام ومساعدة التعامل مع الحجم دون فقدان القيمة. 

وعندما يتعلق الأمر بالشركات الكبيرة التي تشارك مباشرة في تقنية الصحة المبتكرة، لا يوجد نقص في المرشحين ذوي الموارد. 

بينما ناقشنا بالفعل شركات مثل Medtronic و Philips، هناك المزيد من الشركات في الساحة. على سبيل المثال، Abbott (NYSE: ABT) حصلت مؤخرًا على موافقة إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) لنظامين جديدين لمراقبة الجلوكوز المستمر المتاحين دون وصفة طبية – Lingo™ و Libre Rio™.

نظام Lingo، الذي يستحق ذكرًا خاصًا هنا، يجمع بين مستشعر حيوي يُرتدى على الذراع العلوي لمدة 14 يومًا و يبث بيانات الجلوكوز باستمرار إلى تطبيق إرشادي على هاتف ذكي. بمعنى آخر، يساعد على ترجمة لغة الجسم ويقدم رؤى حول تفاعل الشخص مع الطعام، والتمرين، والحياة اليومية.

Libre Rio – من ناحية أخرى – هو جهاز مراقبة جلوكوز مستمر مدمج متاح دون وصفة طبية (iCGM) مخصص للأشخاص غير المستخدمين للإنسولين الذين تتراوح أعمارهم بين 18 عامًا وما فوق.

Philips، بالإضافة إلى الحل الذي ناقشناه بالفعل، قدمت أيضًا ePatch و Holter ممتد. يوفر اللصقة مراقبة Holter ممتدة تتراوح بين 3 إلى 14 يومًا تكون بسيطة وقابلة للتنفيذ وفعّالة. من الناحية التقنية، الحل متقدم للغاية، على أقل تقدير. يستفيد من الذكاء الاصطناعي من فئة طبية وخيارات ارتداء مرنة لتقديم تقارير شاملة وقابلة للتنفيذ بسرعة بناءً على مدة الدراسة المقررة للمستخدم. يأتي مع تقارير سهلة القراءة والفهم وتحتوي على رسوم بيانية مرفقة. 

أفكار ختامية

يتطلب النمو السكاني العالمي أن تتماشى أنظمة الرعاية الصحية في العالم مع هذا الوتيرة. لا يزال عدم إمكانية الوصول الفعلي إلى مرافق التشخيص والعلاج تحديًا عالميًا. 

في الاقتصادات النامية، لا يزال الوصول إلى مرافق الرعاية الصحية عائقًا أمام تحسين معدلات الوفيات. يمكن لتقنية الصحة القابلة للارتداء أو غير الغازية سد هذه الفجوة. 

يسمح استخدام الذكاء الاصطناعي، الإنترنت عالي السرعة وتقنيات النقل، البلوك تشين، وغيرها من نماذج التكنولوجيا المتطورة للمستخدمين بالوصول إلى خدمات تشخيص ومراقبة منخفضة التكلفة وسهلة الوصول. 

في المستقبل، سيتعين على الشركات، وخاصة شركات التكنولوجيا الكبيرة، استثمار المزيد من الموارد لتجهيز إنتاج مثل هذه الأجهزة. سيساعد التوسع في تحقيق اقتصاد تسعير مناسب، وفي النهاية سيستفيد جميع أنواع المستخدمين من موجة تقنية الصحة المبتكرة المتصاعدة.

انقر هنا للحصول على قائمة بأهم الشركات القابلة للارتداء لتتبع الصحة للاستثمار فيها.