Έρχεται το τέλος του στηθοσκοπίου; Ο επαναστατικός λέιζερ καρδιομετρητής που θα μπορούσε να αλλάξει για πάντα την ιατρική

Οι επιστήμονες ανέπτυξαν μια κάμερα λέιζερ που μπορεί να διαβάζει τους καρδιακούς παλμούς ενός ατόμου από απόσταση και να εντοπίζει με ακρίβεια τα σημάδια που υποδηλώνουν καρδιαγγειακές παθήσεις.

Το σύστημα - το οποίο εκμεταλλεύεται τεχνολογίες τεχνητής νοημοσύνης και κβαντικής τεχνολογίας - θα μπορούσε να μεταμορφώσει τον τρόπο με τον οποίο παρακολουθούμε την υγεία μας, λένε οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Γλασκώβης.

«Η τεχνολογία αυτή θα μπορούσε να εγκατασταθεί σε θαλάμους σε εμπορικά κέντρα, όπου οι άνθρωποι θα μπορούσαν να λαμβάνουν μια γρήγορη μέτρηση του καρδιακού παλμού, η οποία στη συνέχεια θα μπορούσε να προστεθεί στον ηλεκτρονικό ιατρικό τους φάκελο», δήλωσε ο καθηγητής Daniele Faccio του Κέντρου Προηγμένων Ερευνών του πανεπιστημίου.

«Εναλλακτικά, οι καρδιομετρητές λέιζερ θα μπορούσαν να εγκατασταθούν στο σπίτι ενός ατόμου ως μέρος ενός συστήματος παρακολούθησης διαφόρων παραμέτρων υγείας σε οικιακό περιβάλλον», είπε. Άλλες συσκευές θα μπορούσαν να περιλαμβάνουν οθόνες για την παρακολούθηση ανωμαλιών της αρτηριακής πίεσης ή ανεπαίσθητων αλλαγών στο βάδισμα - ένα πρώιμο σημάδι της εμφάνισης της νόσου Αλτσχάιμερ.

Η παρακολούθηση του καρδιακού παλμού ενός ατόμου από απόσταση θα ήταν ιδιαίτερα πολύτιμη, επειδή οι ανωμαλίες - συμπεριλαμβανομένων των φυσήματος ή των καρδιακών παλμών που είναι πολύ γρήγοροι ή αργοί - θα παρείχαν προειδοποίηση ότι κινδυνεύει να υποστεί εγκεφαλικό επεισόδιο ή καρδιακή ανακοπή, πρόσθεσε ο Faccio.

Επί του παρόντος, οι γιατροί χρησιμοποιούν στηθοσκόπια για την παρακολούθηση των καρδιακών παλμών. Το στηθοσκόπιο εφευρέθηκε στις αρχές του 19ου αιώνα από τον Γάλλο χειρουργό Rene Laennec (για να μην χρειάζεται να βάζει το αυτί του στο στήθος μιας γυναίκας ασθενούς), το στηθοσκόπιο αποτελείται από ένα δισκοειδές αντηχείο το οποίο, όταν τοποθετείται στο σώμα ενός ατόμου, λαμβάνει τους θορύβους που συμβαίνουν στο σώμα του. Αυτοί μεταδίδονται και ενισχύονται, μέσω σωλήνων και ακουστικών, στο άτομο που ακούει.

«Απαιτείται εκπαίδευση για να χρησιμοποιήσει κανείς σωστά ένα στηθοσκόπιο», δήλωσε ο Faccio. «Αν πιεστεί πολύ δυνατά στο στήθος ενός ασθενούς, θα αποσβέσει τα σήματα των καρδιακών παλμών. Ταυτόχρονα, μπορεί να είναι δύσκολο να εντοπιστούν οι υπόγειοι ψίθυροι, οι οποίοι παρέχουν βασικές ενδείξεις βλαβών, που συμβαίνουν πίσω από τον κύριο καρδιακό παλμό».

Πώς λειτουργεί το καινοτόμο σύστημα

Το σύστημα που ανέπτυξε ο Faccio και η ομάδα του περιλαμβάνει κάμερες υψηλής ταχύτητας οι οποίες μπορούν να καταγράφουν εικόνες με ταχύτητα 2.000 καρέ ανά δευτερόλεπτο. Μια ακτίνα λέιζερ ακτινοβολείται στο δέρμα του λαιμού ενός ατόμου και οι αντανακλάσεις χρησιμοποιούνται για να μετρηθεί ακριβώς πόσο το δέρμα του ανεβαίνει και πέφτει καθώς η κύρια αρτηρία του διαστέλλεται και συστέλλεται καθώς το αίμα αναγκάζεται να περάσει μέσα από αυτήν. Αυτές οι αλλαγές αφορούν κινήσεις μόνο μερικών δισεκατομμυριοστών του μέτρου.

Μια τέτοια οξύτητα είναι εντυπωσιακή, αν και από μόνη της η παρακολούθηση αυτών των μικροσκοπικών διακυμάνσεων δεν θα ήταν αρκετή για την παρακολούθηση ενός καρδιακού παλμού. «Άλλες, πολύ μεγαλύτερες κινήσεις συμβαίνουν στο στήθος ενός ατόμου - από την αναπνοή του, για παράδειγμα - οι οποίες θα υπερκάλυπταν τα σήματα από τον καρδιακό παλμό του».

«Εδώ έρχεται η τεχνητή νοημοσύνη», δήλωσε ο Faccio. «Χρησιμοποιούμε προηγμένα υπολογιστικά συστήματα για να φιλτράρουμε τα πάντα εκτός από τις δονήσεις που προκαλούνται από τον καρδιακό παλμό ενός ατόμου - παρόλο που είναι ένα πολύ ασθενέστερο σήμα από τους άλλους θορύβους που προέρχονται από το στήθος του. Γνωρίζουμε το εύρος συχνοτήτων του ανθρώπινου καρδιακού παλμού και η τεχνητή νοημοσύνη εστιάζει σε αυτό».

«Η ανάλυση των σημάτων που προκύπτουν επιτρέπει στο υγειονομικό προσωπικό να ανιχνεύει αλλαγές στον καρδιακό ρυθμό - όχι σε σύγκριση με έναν στατιστικό μέσο όρο για έναν πληθυσμό, αλλά σε σύγκριση με τη συγκεκριμένη καρδιακή συμπεριφορά ενός ατόμου. Αυτό την καθιστά ανεκτίμητη για τον εντοπισμό αλλαγών που μπορεί να συμβαίνουν στην καρδιά τους και για τον εντοπισμό συγκεκριμένων ελαττωμάτων», δήλωσε ο Faccio, η ομάδα του οποίου έχει ιδρύσει μια νεοφυή εταιρεία, την LightHearted AI, η οποία αναζητά τώρα επιχειρηματικά κεφάλαια για να επεκτείνει την ανάπτυξη των συσκευών της.

«Αυτό το σύστημα είναι πολύ ακριβές», δήλωσε ο Faccio. «Ακόμα και αν μοιράζεστε ένα σπίτι με 10 άτομα, θα μπορούσε να σας εντοπίσει από οποιονδήποτε άλλον, απλά και μόνο φωτίζοντας ένα λέιζερ στο λαιμό σας και αναλύοντας τον καρδιακό σας παλμό από την αντανάκλασή του». Πράγματι, μια άλλη χρήση του συστήματος είναι η βιομετρική ταυτοποίηση.

«Αλλά η πρωταρχική χρήση αυτής της τεχνολογίας - την οποία ελπίζουμε να έχουμε έτοιμη το επόμενο έτος - θα είναι η μέτρηση των καρδιακών παλμών εύκολα και γρήγορα εκτός νοσοκομείων ή ιατρείων γενικής ιατρικής. Τα οφέλη θα μπορούσαν να είναι σημαντικά», κατέληξε.