בטכניון פותחה מערכת משולבת לאבחון מוקדם של מחלות באמצעות ניטור לביש

בטכניון פותחה מערכת משולבת לאבחון מוקדם של מחלות באמצעות ניטור לביש
מאת: מערכת Telecom News, 10.5.18, 17:59

המטרה: ניטור רציף של מאפיינים פיזיולוגיים ללא הפרעה למשתמש. המערכת יודעת לתקן את עצמה במקרה של קרע או שריטה ומקבלת מהמשתמש את האנרגיה הדרושה להפעלתה.
 
חוקרים בפקולטה להנדסה כימית ע"ש וולפסון בטכניון פיתחו מודל למערכת חדשנית לניטור רציף של מגוון סמנים פיזיולוגיים המזהה מחלות בשלבים מוקדמים של התפתחותן. זיהוי כזה, שצפוי לחסוך סבל רב מהמשתמש והוצאות עצומות על טיפול רפואי עתידי, גם יספק מידע נרחב ומפורט למחקרי עומק אפידמיולוגיים.
 
את המערכת, המוצגת במאמר, שפורסם בכתב העת Advanced Materials, הציגו פרופ' חוסאם חאיק, (בתמונה למעלה), חבר סגל בפקולטה להנדסה כימית ע"ש וולפסון בטכניון וחבר במכון לננוטכנולוגיה ע"ש ראסל ברי (RBNI), והפוסט-דוקטורנט הסיני ד"ר ווייוי וו, (Weiwei Wu) (בתמונה משמאל), שכיום הוא פרופ' בבית הספר לחומרים מתקדמים ולננוטכנולוגיה באוניברסיטת שידיאן בסין.

התקנים לבישים לניטור רפואי צוברים תאוצה הודות להיותם פלטפורמה נוחה וזולה לאיסוף רציף של מידע רפואי ללא צורך בהליך פולשני. התקנים כאלה מאפשרים ניטור מחלות בשלב מוקדם, לפני התפרצותן, וטיפול מוקדם ויעיל יותר. ניטור לביש ניתן להטמעה בחולצות, בתכשיטים, בסרטי הזעה, בשעונים, בנעליים ובמשקפיים ומאפשר למשתמש להמשיך בשגרת יומו ללא הפרעה.

השימוש בהתקנים לבישים צפוי לעודד אנשים להיות מעורבים במצבם הבריאותי ולצמצם את הימנעותם מבדיקות רפואיות.

המערכת החדשה, שפותחה בטכניון, היא התקן ניטור לביש המכיל חיישנים וכלים המעבדים את הנתונים ומעבירים אותם לגורם הרפואי המוסמך. המערכת משלבת שורה של אלמנטים חדשניים המקנים לה יכולת ניטור חסרת תקדים:

ראשית, היא משלבת חישה מדויקת וכלי ניתוח מתקדמים;
שנית, האנרגיה הדרושה להתקן מופקת מגופו של המשתמש (תנועות וחום גוף);
שלישית, ההתקן עשוי מחומרים מתקדמים המתקנים את עצמם (self‐healing) במקרה, שהם נשרטים או נחתכים.
 
הפקת האנרגיה והתיקון העצמי מקנים להתקן החדש תוחלת חיים ארוכה ומונעים את הצורך בהשבתת המערכת לצורך תיקון או הטענה חשמלית.
 
אף שהרכיבים השונים במערכת כבר קיימים, עד כה לא פותחה פלטפורמה אינטגרטיבית המשלבת את כולם. לשם כך דרוש מערך סנסורים מורכב, לוח מעגלים זעיר וגמיש למדידת הסמנים, ורכיבים המעבדים את המידע ומעבירים אותו לענן. כל האתגרים האלה ממומשים במערכת החדשה, שמפתחת קבוצת המחקר של פרופ' חאיק.  
 
פרופ' חאיק: "מצב בריאותי תקין מאופיין בסמנים ידועים כגון 60 עד 100 פעימות לב בדקה ו-7 עד 8 נשימות בדקה. אם אנו מזהים בזמן אמת שינויים דרמטיים בסמנים השונים, נוכל להפנות את המטופל לאבחון מקיף יותר ולמנוע את התפתחותן של מחלות או את החמרתן.
 
המערכת החדשנית תתרום רבות לא רק לניטור רציף של סמנים פיזיולוגיים במשתמש הספציפי אלא גם לאיסוף ארוך טווח של מידע נרחב העשוי לשמש למחקרי עומק אפידמיולוגיים".
 
פרופ' חאיק התפרסם הודות לפיתוח מערכת לא פולשנית לאבחון תרופות על סמך הבל הפה. הוא עומד בראש קונסורציום SNIFFPHONE, שבמסגרתו משולבת מערכת זו בסמארטפון. כך, שהנתונים יעלו לענן לטובת ניתוחם ע"י גורמים רפואיים מוסמכים. ב-2016 הוא פרסם בכתב העת המדעי ACS Nano  מחקר בינ"ל, שבחן את טכנולוגיית האבחון הייחודית, שהוא פיתח. ואימת את הרלוונטיות של הטכנולוגיה האמורה באבחון מוקדם של 17 מחלות שונות: סרטן ריאה, סרטן המעי, סרטן הראש והצוואר, סרטן השחלות, סרטן שלפוחית השתן, סרטן הערמונית, סרטן כליות, סרטן הקיבה, מחלת קרון, קוליטיס כיבית, תסמונת המעי הרגיז, פרקינסון (מ-2 סוגים), טרשת נפוצה, יתר לחץ דם ריאתי, רעלת הריון ומחלת כליות כרונית. המערכת אבחנה מחלות אלה בדיוק ממוצע של 86%.
 
קרדיט צילום תמונה עליונה- יואב בכר.
 
בתמונה: הדגמה של המערכת המנטרת את קצב הלב, את פעילות מערכת העצבים ההיקפית וסמנים פיזיולוגיים נוספים ומעבירה את הנתונים לענן, שם הם זמינים לגורמים מוסמכים לצורך ניתוח והמלצות רפואיות.