قناع ذكي يراقب الصحة من خلال التنفُّس

طوّر باحثون في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا بالولايات المتحدة قناعاً ذكياً يُستخدم لمراقبة الحالة الصحية للأفراد، وتشخيص مجموعة من الأمراض بشكل فوري من خلال التنفُّس.

وأوضحوا أنّ القناع يراقب أمراض الجهاز التنفّسي، مثل الربو ومرض الانسداد الرئوي المزمن، وكذلك حالات ما بعد الإصابة بفيروس «كورونا»، وفق نتائج الدراسة المنشورة، الجمعة، في دورية «ساينس».

ووفق الباحثين، يختلف القناع الجديد الذي يُطلق عليه اسم «EBCare» عن الأقنعة الذكية الأخرى بإمكانية تحليل المواد الكيميائية في التنفُّس بشكل فوري.

على سبيل المثال، يمكن له مراقبة مستويات «النيتريت» لدى مرضى الربو، وهو مؤشّر على التهاب مجرى الهواء.

ويهدف القناع إلى تحقيق نقلة نوعية في مراقبة أمراض الجهاز التنفّسي والأيض والطبّ الدقيق، من خلال إمكانية جمع عيّنات التنفُّس بسهولة، وتحليل الجزيئات الكيميائية في التنفُّس بالوقت الفعلي عبر استخدام الأقنعة اليومية.

ويحتوي على نظام تبريد ذاتي يحول التنفُّس إلى سائل، ثم ينقل النظام السائل لتحليله باستخدام مستشعرات دقيقة، وتُرسَل النتائج لا سلكياً إلى الأجهزة الشخصية، مثل الهواتف الجوالة. وصُمِّم القناع ليكون منخفض التكلفة، ويُقدَّر بنحو دولار واحد فقط لجهة المواد.

واختبر الباحثون الأقنعة على مرضى الربو، ومرض الانسداد الرئوي المزمن؛ إذ رُصدت مستويات «النيتريت» بدقّة، مما يشير إلى التهاب في مجرى الهواء.

وفي تجربة أخرى، أظهرت الأقنعة قدرتها على اكتشاف مستويات الكحول في الدم بدقة، مما يشير إلى إمكانية استخدامها في الفحص الفوري للسائقين في حالات القيادة تحت تأثير الكحول.

كما استكشفت الدراسة إمكانية استخدام الأقنعة في تقييم مستويات «اليوريا» في الدم لمراقبة أمراض الكلى.

وأظهرت أنّ الأقنعة يمكنها بدقة اكتشاف مستويات «الأمونيوم» في التنفُّس؛ مما يعكس مستويات «اليوريا» في الدم.

وأعرب المرضى المشاركون في الدراسة عن رضاهم عن راحة الأقنعة، حتى أولئك الذين يعانون مشكلات في التنفُّس؛ مما يعزّز من إمكانات استخدام القناع الذكي في مراقبة الصحة وتشخيص الأمراض.

وقال الباحثون إنّ مراقبة التنفُّس تُجرى عادةً لتقييم حالات الربو وغيره من الأمراض التنفسية، لكن ذلك يتطلّب من المريض زيارة العيادة لجمع العيّنات، ثم الانتظار للحصول على النتائج المختبرية.

وأضافوا أنه مع زيادة استخدام الأقنعة منذ جائحة «كوفيد- 19»، يمكن الاستفادة من هذه الأقنعة الذكية لمراقبة الحالة الصحية الشخصية عن بُعد، والحصول على نتائج فورية حول الصحة، سواء في المنزل أو المكتب.