۱۷ اوت ۲۰۲۶ - پژوهشهای جدید محققان دانشگاه جانز هاپکینز نشان میدهد که حسگرهای پوشیدنی مجهز به هوش مصنوعی میتوانند فشار خون را با دقتی تقریباً مشابه با روشهای تهاجمی و پرخطر آرتریال لاین(کاتتر شریانی) - که در واحدهای مراقبت ویژه (ICU) و اتاقهای عمل مورد استفاده قرار میگیرند- اندازه گیری کنند.
موفقیت در آزمایشهای اولیه روی بیماران نشان میدهد که این سیستم میتواند جایگزینی برای کاتترهای شریانی باشد و به بیمارستانها این امکان را بدهد که پایش فشار خون شریانی را به فراتر از واحدهای مراقبت ویژه گسترش دهند. همچنین، این حسگرها میتوانند راهی برای پایش مداوم سلامت افراد مبتلا به فشار خون بالا (Hypertension) فراهم کنند؛ مشابه همان روشی که مانیتورهای گلوکز پوشیدنی برای افراد مبتلا به دیابت فراهم کردهاند.
کارل هریس، نویسنده اصلی این مقاله و دانشجوی دکترای مهندسی پزشکی، گفت: «بیماران در ICUبرای تشخیص زودهنگام مشکلات، به پایش مداوم فشار خون نیاز دارند، اما این امر مستلزم استفاده از ارتریال لاین است که با خطرات خونریزی، لخته شدن خون و عفونت همراه است. ما میخواستیم راه بهتری پیدا کنیم.»
این یافتهها بهتازگی در مجله Computers in Biology and Medicineمنتشر شده است.
بیماران در بخشهای مراقبت ویژه اغلب با نوسانات شدیدی در فشار خون خود مواجه هستند. فشار خون بسیار بالا میتواند منجر به سکته مغزی، حمله قلبی و آسیب کلیوی شود؛ در حالی که فشار خون بسیار پایین ممکن است به معنای عدم رسیدن خون کافی به مغز و اندامهای حیاتی باشد.
استاندارد فعلی برای پایش مداوم فشار خون، «آرتریال لاین یا خط شریانی» است؛ کاتتری که مستقیماً در یک شریان (معمولاً در بازو یا کشاله ران) قرار داده میشود و ردیابی لحظهای و مداوم فشار را فراهم میکند. این روش بسیار خوب عمل میکند، اما با ریسک بالای خونریزی، لخته شدن خون و عفونت همراه است و همچنین تحرک بیمار را محدود میکند. از سوی دیگر، کافهای (Cuffs) آشنای فشار خون که دور بازو بسته میشوند، اگرچه تهاجمی نیستند، اما فقط خوانشهای متناوب (هر از گاهی) را ارائه میدهند.
تیم تحقیق سیستمی به نام MOSAIC را بر پایه دو حسگر ایجاد کرده است: یکی روی قفسه سینه بیمار و دیگری روی یک انگشت قرار میگیرد. این حسگرها در کنار هم، فعالیت الکتریکی قلب و جریان خون در بدن را ثبت کرده و این سیگنالها را به یک مدل یادگیری عمیق (Deep Learning) منتقل میکنند؛ این مدل نیز یک «موج» (Waveform) تولید میکند که در واقع نمایش مداوم فشار خون در طول زمان است.
پروفسور رابرت استیونز، نویسنده ارشد این مقاله و رئیس بخش انفورماتیک، یکپارچهسازی و نوآوری در پزشکی دانشگاه جانز هاپکینز، گفت: «ما دادههای موجی را بهگونهای بازسازی میکنیم که معنادار، دقیق، قابل اعتماد و از همه مهمتر، غیرتهاجمی باشند. این یک راه حل احتمالی برای اجتناب از استاندارد مراقبتی فعلی یعنی آرتریال لاین است که یک روش بسیار تهاجمی با احتمال عوارض بسیار زیاد محسوب میشود.»
در مطالعۀ اولیه بر روی ۲۸ بیمار در بخش ICUبیمارستان جانز هاپکینز، این سیستم موجهایی تولید کرد که شباهت بسیار زیادی به موجهای ثبتشده توسط کاتترهای شریانی سنتی داشت.
هریس گفت: «ما بسیار به رسیدن به آن استاندارد طلایی (Gold Standard) نزدیک هستیم. این نشان میدهد که ما میتوانیم آنچه را که قصد داشتیم انجام دهیم، انجام دهیم؛ آن هم بهخوبی.»
تیم تحقیق در حال حاضر در حال اعتبارسنجی این حسگرها و الگوریتم بر روی گروه بزرگتری از بیماران ICUجانز هاپکینز است. در بلندمدت، محققان امیدوارند که این سیستم نیاز به پایشهای تهاجمی را کاهش داده و به روشی برای اندازهگیری مداوم فشار خون در طیف وسیعی از محیطها - از بخشهای عادی بیمارستان گرفته تا منزل - تبدیل شود.
محققان تصور میکنند افرادی که دچار فشار خون بالا هستند (یکی از شایعترین و مرگبارترین بیماریها در سراسر جهان)، بتوانند این حسگرها را بهصورت روزانه برای کنترل فشار خون خود بپوشند. آنها امیدوارند این حسگرها، همانطور که مانیتورهای گلوکز برای افراد دیابتی ایجاد کردند، تغییری بنیادین در زندگی میلیونها نفر مبتلا به فشار خون بالا ایجاد کنند.
این حسگرها همچنین میتوانند در افراد سالم نیز برای کسب اطلاعات درباره نوسانات روزانه فشار خون و روند آن در فعالیتهای روزمره استفاده شوند.
پروفسور استیونز اظهار داشت: «ما بر فشار خون بیماران در محیط کنترلشدهی واحد مراقبتهای ویژه نظارت میکنیم، اما هیچ اطلاعی از وضعیت فشار خون یک فرد سالم که صرفاً در جریان زندگی روزمره خود است ــ از رفتن به محل کار گرفته تا گذراندن وقت با خانواده ــ نداریم. اینکه فشار خون آنها روز به روز با چه تغییراتی مواجه میشود، واقعاً برای هیچکس مشخص نیست.»
منبع:
https://www.news-medical.net/news/20260817/Wearable-sensors-coupled-with-AI-can-non-invasively-monitor-blood-pressure.aspx