Clinic-on-the-wrist: dispozitiv wearable destinat monitorizării unui număr vast de biomarkeri
Neurons-on-chip, Lung-on-a-chip, Lung-on-a-leaf, Human heart-in-a-jar sunt numai câteva dintre proiectele de cercetare care marchează evoluția continuă a biotehnologiei și tehnologiei în sine și impactul pe care avansul rapid al celei din urmă îl va avea asupra abordării, studiului și testării aspectelor ce țin de sănătatea noastră. Medicina digitală este în continuă transformare, iar ritmul alert al dezvoltării noilor sisteme și soluții care vizează starea de sănătate ne va permite într-un viitor apropiat accesul facil la micro-laboratoare tip wearable (ușor de purtat) de testare și diagnosticare.
„Clinic-on-the-wrist” (clinică-pe-încheietură) este un sistem capabil de a inova și transforma domeniul monitorizării digitale a sănătății, permițând identificarea și analizarea personalizată a multiplii biomarkeri biofizici și biochimici ai organismului. Soluția digitală îmbină aspecte hardware și software optice și electronice, algoritmi de machine learning și procesare și analiză de date bazată pe cloud, sub forma unui dispozitiv wearable.
Comparativ cu tehnologia actuală în care dispozitive precum ceasurile inteligente și brățările fitness analizează doar lungimi de undă din spectrul vizibil, sistemul clinic-on-the-wrist poate capta și interpreta și lungimi de undă mai mari, din spectrul invizibil. Astfel, brățara dezvoltată de compania Rockley Photonics poate monitoriza într-un mod non-invaziv o arie mai mare de parametri biologici.
Printre parametrii monitorizați se numără: tensiunea arterială, fluidele interstițiale, diverși constituenți ai dermei, dar și alți biomarkeri care în momentul actual pot fi monitorizați numai cu ajutorul echipamentului medical de înaltă calitate. Mai mult decât atât, clinic-on-the-wrist este capabil să determine temperatura corporală, nivelul de alcool și glucoză din sânge, precum și gradul de hidratare al utilizatorului.
Toate datele colectate cu ajutorul dispozitivului sunt ulterior trimise către o aplicație mobilă pentru a fi analizate și procesate de către algoritmii de machine learning dezvoltați de companie. Astfel utilizatorii pot avea acces oricând la informațiile colectate.
„Soluția noastră care îmbină hardware și software optic și electronic, algoritmi de machine learning și analiză de date bazată pe cloud este un punct important în parcursul nostru. Designul nostru de referință și utilizarea tehnologiei pe care o punem la dispoziție vor ajuta semnificativ consumatorii și partenerii în dezvoltarea propriilor produse. Credem că prin combinarea algoritmilor de machine learning cu monitorizarea continuă a seturilor extinse de biomarkeri provenită din dispozitive wearable accesibile, se va îmbunătăți și transforma sănătatea digitală” – a declarat Dr. Andrew Rickman, CEO și fondator Rockley Photonics.
Tehnologia „clinic-on-the-wrist”
În prezent, toate ceasurile inteligente și brățările fitness, precum cele dezvoltate de compania Fitbit, utilizează diode (LED-uri) care emit culoarea verde pentru monitorizarea ritmului cardiac. Conform studiilor, dispozitivele wearable utilizează lumina verde pentru a obține informații despre pulsul utilizatorului deoarece aceasta poate pătrunde mai facil în țesuturi, fiind mai puțin influențată de țesutul în sine și de regiunea venoasă din zonă. De asemenea, hemoglobina absoarbe culoarea verde mult mai bine decât roșu sau albastru. Mai mult decât atât, senzorii care folosesc această tehnologie beneficiază de un raport semnal-zgomot foarte bun, precum și de un nivel scăzut de artefacte, ceea ce conduce la o acuratețe superioară. Totuși există și dezavantaje în utilizarea luminii verzi pentru monitorizare, principalul punct slab fiind imposibilitatea pătrunderii în profunzimea țesuturilor. Acest lucru se întâmplă din cauza faptului că pielea absoarbe această lumină foarte bine, limitând astfel cantitatea de lumină care ar trebui să ajungă în profunzimea țesutului.
Spre deosebire de acestea, tehnologia care stă în spatele clinic-on-the-wrist are la bază un cip miniaturizat care conține o serie de spectrofotometre infraroșu dezvoltate de către companie. Acestea pot detecta un număr mult mai vast de biomarkeri, fiind capabile să capteze lungimi de undă atât din domeniul vizibil, cât și din cel infraroșu. Toate aspectele acestui dispozitiv inovator sunt menite să îmbunătățească semnificativ soluțiile curente de monitorizare a sănătății cu ajutorul dispozitivelor wearables și în același timp să faciliteze accesul utilizatorilor la informații avansate despre sănătatea personală.
Compania Rockley Photonics, specializată în dezvoltarea aplicațiilor de monitorizare medicală bazate pe senzori optici integrați, plănuiește testarea dispozitivului într-o serie de studii clinice începând cu următoarele luni. De asemenea, aceasta va ținti inițial piața electronicelor de consum, iar ulterior pe cea a dezvoltării dispozitivelor medicale. Astfel, sistemul clinic-on-the-wrist va putea fi integrat atât în ceasuri inteligente și brățări fitness, cât și în dispozitive medicale de monitorizare clinică.
Citește și:
- Carta Albă asupra politicilor europene de utilizare secundară a datelor: recomandări pentru asigurarea accesului la inovație și protejarea datelor personale
- #EUnite Week 2021: Transformarea digitală are la bază cetățenii, tehnologiile de ultimă generație și strategiile durabile
- FDA lansează primul plan de acțiune care vizează dispozitivele medicale ce au la bază software-uri de inteligență artificială sau machine learning