نظام الذكاء الاصطناعي يكتشف الأخطاء عند تناول الأدوية بنفسك

قام باحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بتطوير نظام يعتمد على الإشارات اللاسلكية والذكاء الاصطناعي لاكتشاف الأخطاء عند تناول المرضى للأدوية بأنفسهم. هذا التطور الجديد يمكن أن يكون له تأثير كبير بالنظر إلى العدد المقلق من المرضى الذين يفشلون في اتباع تعليمات الأطباء ، مما يؤدي إلى آلاف الوفيات ومليارات الدولارات في التكاليف الطبية كل عام.

يستخدم النظام الحس اللاسلكي والذكاء الاصطناعي معًا لتحديد ما إذا كان المريض يستخدم قلم الإنسولين أو جهاز الاستنشاق. يتم اكتشاف الأخطاء المحتملة عندما يأخذ المريض دواءه بنفسه.

دينا كاتابي هي أستاذة أندرو وارنا فيتري في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. كانت مجموعة كاتابي مسؤولة عن تطوير النظام الجديد.

“بعض الأعمال السابقة تقارن أن ما يصل إلى 70٪ من المرضى لا يأخذون الإنسولين كما هو موصوف ، والعديد من المرضى لا يستخدمون أجهزة الاستنشاق بشكل صحيح” ، كما تقول كاتابي.

وفقًا للباحثين ، يمكن تثبيت النظام الجديد في المنزل وتحديد أخطاء تناول الدواء وتنبيه المرضى والمراقبين ، مما يساعد في تقليل الزيارات غير الضرورية للمستشفى.

نشرت الأبحاث الشهر الماضي في مجلة نيتشر ميدسين. يشمل مؤلفو الدراسة مينغمين زهاو ، طالب دكتوراه في مختبر علوم الحاسوب والذكاء الاصطناعي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، وكريشنيك هوتي ، عالم زائر سابق في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وأستاذ حالي في جامعة بريشتينا في كوسوفو. يشمل مؤلفو البحث أيضًا هاو وانغ ، باحث ما بعد الدكتوراه السابق في مختبر علوم الحاسوب والذكاء الاصطناعي والحالي أستاذ في جامعة روتجرز ، وأنيرود راغو ، طالب دكتوراه في مختبر علوم الحاسوب والذكاء الاصطناعي.

آليات تسليم الأدوية

تتطلب العديد من الأدوية آليات تسليم معقدة.

“على سبيل المثال ، يتطلب قلم الإنسولين تحضيرًا للتأكد من عدم وجود فقاعات هوائية داخلها. وبعد الحقن ، يجب عليك الحفاظ على ذلك لمدة 10 ثوان” ، كما يقول زهاو. “جميع هذه الخطوات الصغيرة ضرورية لتسليم الدواء إلى موقعه النشط.”

مع كل خطوة إضافية ، يزداد عدد الفرص للخطأ ، ويزداد ذلك أكثر إذا لم يكن هناك صيدلي حاضر. منذ أن يرتكب المرضى أخطاء دون أن يدركوا ذلك ، سعى الفريق إلى إنشاء نظام تلقائي.

يتكون النظام الجديد من ثلاث خطوات واسعة ، تبدأ بمستشعر يتبع حركات المريض في نطاق 10 أمتار. يتم تنفيذ هذه الخطوة من خلال موجات الراديو التي تنعكس عن جسده. ثم ينظر الذكاء الاصطناعي إلى الإشارات المنعكسة لتحديد ما إذا كان المريض يأخذ جهاز استنشاق أو قلم إنسولين. الخطوة الأخيرة هي أن ينبه النظام المريض أو مقدم الرعاية الصحية عند اكتشاف خطأ في تناول الدواء.

“شيء لطيف في هذا النظام هو أنه لا يتطلب من المريض ارتداء أي مستشعرات” ، كما يقول زهاو. “يمكنه حتى العمل من خلال الحواجز ، مثل كيف يمكنك الوصول إلى شبكتك اللاسلكية عندما تكون في غرفة مختلفة عن جهاز التوجيه.”

المستشعر والشبكة العصبية

يتم وضع المستشعر في خلفية المنزل أثناء استخدام الذكاء الاصطناعي لتحليل الموجات الراديوية المعدلة. تم تطوير شبكة عصبية لاكتشاف الأنماط في استخدام الدواء ، وتم تدريبها على أداء حركات مثال. من خلال التعلم التعزيزي ، اكتشفت الشبكة بنجاح 96٪ من إدارات قلم الإنسولين و 99٪ من استخدامات جهاز الاستنشاق.

بعد تحديد أي أخطاء ، يمكن للشبكة أيضًا تصحيحها. يتبع إدارة الدواء بشكل صحيح تسلسلات مشابهة ، مما يعني أن النظام يمكنه تحديد أي شذوذ في الخطوات المحددة. يمكن إرسال تلك المعلومات إلى المريض أوطبيبه ، مما يساعد في تصحيح التقنية.

“من خلال تقسيمه إلى هذه الخطوات ، يمكننا رؤية كيفية استخدام المريض لجهازه ، وكذلك تقييم تقنيته الإدارية لمعرفة مدى جودة أدائه” ، كما يقول زهاو.

“طريقة بديلة لحل هذه المشكلة هي تثبيت الكاميرات” ، يواصل زهاو. “لكن استخدام الإشارة اللاسلكية أقل غزوًا. لا يظهر مظهر الأشخاص.”

وفقًا للفريق ، يمكن أن يتم تعديل هذا النظام الجديد في النهاية لاستخدامه مع أدوية أخرى من خلال إعادة تدريب الشبكة العصبية.