Το ιερό δισκοπότηρο της ιατρικής είναι η παρακολούθηση. Αυτό είναι γνωστό εδώ και δεκαετίες: οι περισσότερες ασθένειες και παθήσεις συνήθως γίνονται αντιληπτές όταν είναι πολύ αργά. Η καλύτερη θεραπεία είναι η πρόληψη και αυτός είναι ο λόγος που οι γιατροί συστήνουν τακτικές εξετάσεις και τσεκ-απ. Αλλά ακόμη καλύτερο θα ήταν το να μπορούσε ο καθένας μας να έχει μια συσκευή η οποία να καταγράφει και να παρακολουθεί συνεχώς τις σωματικές του λειτουργίες, ώστε να ανιχνεύσει τυχόν προβλήματα πολύ προτού γίνει δύσκολη η θεραπεία.
Τα τελευταία χρόνια βλέπουμε μια άνθηση – αν όχι έκρηξη – στα smartwatches, τα activity trackers, και άλλες συσκευές οι οποίες εφοδιάζονται με αισθητήρες και έξυπνα συστήματα για να καταγράφουν σωματικές λειτουργίες (πίεση, παλμούς, θερμοκρασία, κ.α.) και να τα αναλύουν, εντοπίζοντας προβλήματα. Όλα όμως βασίζονται σε σχετικά ογκώδεις συσκευές, τις οποίες θα πρέπει να φορά ο κάθε άνθρωπος και να τις φορτίζει καθημερινά. Τώρα όμως έρχεται το Pritzker School of Molecular Engineering του University of Chicago, στο οποίο αναπτύχθηκε ένα εύκαμπτο ελαστικό μικροτσίπ το οποίο μπορεί να επεξεργάζεται δεδομένα λειτουργώντας με τον ίδιο τρόπο όπως ο ανθρώπινος εγκέφαλος!
Ο Sihong Wang, επιστήμονας υλικών και βοηθός καθηγητής Μοριακής Μηχανικής, εξηγεί: “με αυτή την εργασία έχουμε γεφυρώσει την φορετή τεχνολογία με την τεχνητή νοημοσύνη και την μηχανική μάθηση, δημιουργώντας μια ισχυρή συσκευή η οποία μπορεί να αναλύει σωματικά δεδομένα πάνω στο σώμα μας“. “Στο μέλλον”, εξηγεί ο καθηγητής, “αντί να πρέπει να πάμε σε νοσοκομείο ή ιατρικό κέντρο για να κάνουμε εξετάσεις, θα μπορούμε να έχουμε συνεχή παρακολούθηση από φορετά ηλεκτρονικά, τα οποία θα είναι σε θέση να ανιχνεύσουν παθήσεις ακόμη και προτού εκδηλωθούν συμπτώματα. Οι αθέατες φορετές υπολογιστικές συσκευές είναι ένα βήμα προς αυτή την κατεύθυνση”.
Το μέλλον της ιατρικής είναι ήδη εδώ και θέλει αισθητήρες, οι οποίοι μπορούν να καταγράψουν στοιχεία όπως τα επίπεδα του οξυγόνου στο αίμα, επίπεδα σακχάρου, ακόμη και μεταβολίτες ή μόρια του ανοσοποιητικού στο αίμα! Οι αισθητήρες αυτοί θα πρέπει να είναι εύκαμπτοι για να κολλούν στο δέρμα, ώστε να μην ενοχλούν και να συλλέγουν δεδομένα με πιο αξιόπιστο τρόπο. Καθώς τέτοιοι αισθητήρες θα εμφανιστούν και θα βελτιωθούν, θα αρχίσουν να παράγουν μεγάλες ποσότητες δεδομένων. Αυτά τα δεδομένα, όμως, θα πρέπει να ενσωματωθούν και να ιδωθούν λαμβάνοντας υπ’ όψιν το ιστορικό και τις λοιπές παραμέτρους του κάθε ανθρώπου ξεχωριστά. Η σημερινή τεχνολογία, τα smartphones και τα smartwatches, δεν είναι σε θέση να διαχειριστούν δεδομένα τέτοιας ποσότητας και πολυπλοκότητας, ούτε να “μάθουν” τα δεδομένα που αντιστοιχούν στην κανονική σωματική λειτουργία του κάθε ανθρώπου, ώστε να ανιχνεύσουν σημάδια ασθένειας. Για αυτό σήμερα απαιτούνται τα κορυφαία συστήματα τεχνητής νοημοσύνης, τα οποία χρησιμοποιούν μηχανική μάθηση για να εντοπίσουν μοτίβα μέσα σε τεράστιες ποσότητες δεδομένων. Αυτό, όμως, απαιτεί την (ασύρματη) αποστολή όλων αυτών των δεδομένων σε κάποιο απομακρυσμένο κέντρο επεξεργασίας μέσω τεχνητής νοημοσύνης, κάτι που δεν είναι επιθυμητό. Εκτός του ότι θα καταναλώνει υπερβολικά πολλή ενέργεια, παρουσιάζει και προβλήματα προστασίας των προσωπικών δεδομένων. Η λύση είναι η τοπική επεξεργασία.
Η ομάδα του Wang έβαλε ως στόχο τη σχεδίαση ενός μικροτσίπ το οποίο να μπορεί να συλλέξει δεδομένα από πολλούς αισθητήρες και να βγάλει συμπεράσματα χρησιμοποιώντας τεχνικές μηχανικής μάθησης, αλλά ταυτοχρόνως να είναι φορετό και να γίνεται ένα με το δέρμα. Όπως εξηγεί ο Wang, “με ένα smartwatch υπάρχει πάντοτε κάποιο κενό [μεταξύ συσκευής και δέρματος]. Θέλουμε κάτι το οποίο να έχει πολύ κοντινή επαφή και να ακολουθεί τις κινήσεις του δέρματος“. Έτσι η ομάδα στράφηκε στα πολυμερή, με τα οποία μπορούν να κατασκευαστούν ημιαγωγοί και ηλεκτροχημικά transistors, αλλά τα οποία να έχουν την ελαστικότητα ώστε να τεντώνονται και να κάμπτονται χωρίς πρόβλημα στη λειτουργικότητά τους. Έχοντας εντοπίσει τα κατάλληλα υλικά, κατασκεύασαν μια συσκευή η οποία μάλιστα είναι τύπου neuromorphic computing chip, κάτι που σημαίνει πως δεν λειτουργεί όπως ένα τυπικό μικροτσίπ σαν αυτά που βρίσκουμε στους υπολογιστές ή τα κινητά, αλλά σαν τον ανθρώπινο εγκέφαλο, ο οποίος μπορεί και αποθηκεύει αλλά και αναλύει δεδομένα με ενιαίο τρόπο.
Στις δοκιμές της συσκευής, οι ερευνητές της ομάδας του Wang το χρησιμοποίησαν για να αναλύσουν δεδομένα ηλεκτροκαρδιογραφήματος, τα οποία αναπαριστούν την ηλεκτρική δραστηριότητα της καρδιάς. Μάλιστα, εκπαίδευσαν τη συσκευή ώστε να αναλύει τα σήματα σε πέντε κατηγορίες, μία υγειούς καρδιάς και τέσσερα είδη καρδιακών παθήσεων. Οι δοκιμές έδειξαν πως η συσκευή μπορούσε, ανεξαρτήτως του αν ήταν τεντωμένη ή διπλωμένη, να αναλύσει και να κατηγοριοποιήσει τέτοια σήματα με ακρίβεια!
Προφανώς, το σύστημα είναι ακόμη σε πειραματικό στάδιο, αλλά ο δρόμος έχει ανοίξει για την κατασκευή τέτοιων – και πιο πολύπλοκων – συσκευών, οι οποίες θα μπορούν να συλλέγουν και να επεξεργάζονται δεδομένα, όχι μόνο καρδιακών παλμών, και να κάνουν διαγνώσεις επί τόπου, ή ακόμη και να στέλνουν στον χρήστη – ή και στον ιατρό του – ειδοποιήσεις για “ύποπτη” δραστηριότητα. Η τεχνολογία θα μπορούσε να οδηγήσει ακόμη και σε βελτιωμένες εκδόσεις υφιστάμενων συσκευών, όπως οι αντλίες ινσουλίνης ή οι βηματοδότες.
Όπως λέει ο καθηγητής Wang, “η ενοποίηση των φορετών ηλεκτρονικών και της τεχνητής νοημοσύνης είναι ένα ιδιαιτέρως ενεργό πεδίο. Αυτό εδώ δεν είναι τελειωμένη έρευνα, είναι απλά το σημείο έναρξης!“
Πρέπει να έχετε συνδεθεί για να σχολιάσετε.