Z tego artykułu dowiesz się:
- W jaki sposób nowa technologia pozwala przenieść analizę danych medycznych z chmury wprost na skórę pacjenta.
- Dlaczego natychmiastowe przetwarzanie informacji o pracy serca jest kluczowe w wykrywaniu stanów zagrażających życiu.
- Na czym polega działanie układu, który naśladuje ludzki mózg i precyzyjnie ocenia ryzyko zawału serca.
- W jakim kierunku zmierza rozwój zintegrowanych systemów monitorowania zdrowia w czasie rzeczywistym.
Badacze z University of Chicago Pritzker School of Molecular Engineering stworzyli plaster przypominający ludzką skórę, który wykorzystuje AI do przetwarzania danych zdrowotnych bezpośrednio na ciele pacjenta. W przeciwieństwie do większości dzisiejszych urządzeń ubieralnych, takich jak smartwatche, plaster wykonuje obliczenia w ciągu milisekund i nie musi przesyłać danych do zewnętrznych serwerów – informuje portal SciTechDaily.
Czytaj więcej
Microsoft nawiązał współpracę z Mayo Clinic, amerykańskim centrum medycznym non-profit, które od lat uznawane jest za najlepszy szpital na świecie,...
Większość inteligentnych zegarków mierzy tętno czy aktywność fizyczną, ale analiza tych danych odbywa się w chmurze lub na zewnętrznych komputerach. Takie opóźnienie może mieć ogromne znaczenie w sytuacjach, gdy liczy się każda sekunda, na przykład podczas wykrywania migotania komór – groźnego zaburzenia rytmu serca, które może prowadzić do nagłego zgonu.
Nowe urządzenie powstało we współpracy z badaczami z Argonne National Laboratory. Kluczem okazała się technologia pozwalająca drukować elastyczne układy elektroniczne na materiałach przypominających skórę. – Chcemy stworzyć inteligentniejsze urządzenia, które można nosić lub wszczepiać do organizmu. Naszym celem jest coś w rodzaju osobistego lekarza zintegrowanego z urządzeniem – powiedział Sihong Wang, współautor badania opublikowanego w czasopiśmie „Nature Electronics”.
AI zamienia plaster w lekarza
Laboratorium Wanga od lat pracuje nad elektroniką, która może rozciągać się i wyginać podobnie jak ludzka skóra. Wcześniej naukowcy stworzyli już rozciągliwe tranzystory i elastyczne wyświetlacze OLED.
Czytaj więcej
Sztuczne neurony, które potrafią komunikować się z żywymi komórkami mózgu, mogą zmienić medycynę i sztuczną inteligencję. Nowa technologia otwiera...
Portal SciTechDaily pisze, że tym razem badacze chcieli zbudować elastyczny układ komputerowy działający w sposób zbliżony do ludzkiego mózgu. Tego typu system składa się z ogromnej liczby mikroskopijnych elementów, które potrafią analizować dane zdrowotne. Wcześniejsze eksperymenty pokazywały, że taki pomysł ma szansę powodzenia, jednak stworzenie praktycznego urządzenia okazało się dużym wyzwaniem.
Naukowcy wykorzystali specjalne tranzystory organiczne, które działają inaczej niż układy stosowane w klasycznych komputerach. Informacje są w nich przetwarzane nie tylko za pomocą prądu elektrycznego, lecz także dzięki przemieszczaniu się jonów w warstwie przypominającej żel. Co ważne, ten żel potrafi „zapamiętywać” informacje, podobnie jak połączenia między neuronami w ludzkim mózgu.
Czytaj więcej
Idąc śladem konkurentów, takich jak Amazon i OpenAI, Microsoft rozwija własnego asystenta opartego na sztucznej inteligencji tak, aby mógł analizow...
Budowa takiego urządzenia nie była jednak łatwa. Elastyczne podłoże jest bardzo wrażliwe na wysoką temperaturę i substancje chemiczne wykorzystywane przy produkcji tradycyjnych chipów. Dodatkowo żel ma tendencję do rozpływania się, co mogłoby prowadzić do zwarć.
Aby rozwiązać ten problem, naukowcy stworzyli specjalny polimer, który twardnieje pod wpływem promieniowania ultrafioletowego. Dzięki temu udało się umieścić na jednym centymetrze kwadratowym nawet 10 tys. tranzystorów.
Nowy plaster wykrywa choroby serca
Aby sprawdzić możliwości nowej technologii, naukowcy wykorzystali plaster do analizy danych związanych z migotaniem komór. To niebezpieczne zaburzenie powoduje chaotyczną pracę serca i może prowadzić do śmierci. Obecnie leczenie często polega na zastosowaniu silnego impulsu elektrycznego obejmującego całe serce. Badacze proponują jednak bardziej precyzyjne rozwiązanie – śledzenie nieprawidłowych impulsów i ich korygowanie, zanim rozprzestrzenią się po mięśniu sercowym.
Problem polega na tym, że takie impulsy przemieszczają się przez serce niezwykle szybko, dlatego analiza musi trwać zaledwie kilka milisekund. Wysyłanie danych na zewnętrzny serwer byłoby po prostu zbyt wolne – podkreśla SciTechDaily.
Czytaj więcej
Zanim trafisz do lekarza, coraz częściej trafiasz do chatbota. OpenAI wchodzi w obszar zdrowia, uruchamiając nową funkcję ChatGPT Health. Eksperci...
Wykorzystując dane pochodzące z badań ludzkiego serca przekazanego do celów naukowych, naukowcy wykazali, że elastyczny plaster potrafi z 99,6-procentową skutecznością wykrywać źródło nieprawidłowych impulsów, nawet gdy materiał został rozciągnięty do ponad półtorakrotności swojej pierwotnej długości.
W innym eksperymencie sieć neuronowa wbudowana w plaster analizowała parametry zdrowotne, takie jak poziom cholesterolu, cukru we krwi, maksymalne tętno czy wyniki EKG, aby oszacować ryzyko zawału serca. Dokładność systemu wyniosła 83,5 proc.
Sztuczna inteligencja monitoruje zdrowie
Zdaniem badaczy nowy układ może w przyszłości stać się częścią zintegrowanego systemu monitorowania zdrowia. Zespół pracuje obecnie nad połączeniem tej technologii z elastycznymi systemami łączności bezprzewodowej i bardziej zaawansowanymi czujnikami. Docelowo mają powstać urządzenia, które będą zbierały dane, analizowały je i reagowały na nie w czasie rzeczywistym.
Jeśli technologia trafi do praktycznego zastosowania, przyszłe plastry medyczne będą mogły nie tylko monitorować stan zdrowia, ale także ostrzegać przed zbliżającym się zagrożeniem i wspierać lekarzy w podejmowaniu szybkich decyzji.
