नवीनतम सेंसर शरीर के तरल पदार्थों का विश्लेषण कैसे करते हैं


पहनने योग्य सेंसर की एक नई पीढ़ी दवा को मौलिक रूप से बदल देगी। ईटीएच ज्यूरिख के शोधकर्ताओं ने अब एक सिंहावलोकन प्रकाशित किया है जिसमें दिखाया गया है कि ऐसे सेंसर के साथ क्या संभव है और उनके सफल भविष्य के उपयोग को सुनिश्चित करने के लिए उनके डेवलपर्स को किन प्रश्नों पर विचार करना चाहिए।
पल्स मापने के लिए स्मार्टवॉच और रक्तचाप की निगरानी के लिए स्मार्टफोन ऐप का उपयोग करना: पहनने योग्य सेंसर पहले से ही शरीर के कुछ महत्वपूर्ण कार्यों को काफी विश्वसनीय रूप से ट्रैक करते हैं, और इनमें से कुछ उपकरणों का उपयोग पहले से ही नैदानिक निदान में किया जा सकता है। हालाँकि, जैव रासायनिक डेटा पर आधारित निदान के लिए अभी भी रक्त और मूत्र जैसे शरीर के तरल पदार्थों के नमूनों की आवश्यकता होती है, जिन्हें विश्लेषण के लिए प्रयोगशाला में भेजा जाना होता है। इन्हें एकत्रित करना कष्टदायक और जटिल होने के साथ-साथ समय लेने वाला और अक्सर महंगा भी हो सकता है।
लेकिन पहनने योग्य सेंसर की अगली पीढ़ी जैव रासायनिक विश्लेषण भी प्रदान करने के लिए तैयार है। भविष्य में, ऐसे सेंसर पसीने, सांस, लार, आँसू और मूत्र जैसे शरीर के तरल पदार्थों का विश्लेषण करके अपने पहनने वाले के स्वास्थ्य की स्थिति में मूल्यवान अंतर्दृष्टि एकत्र करेंगे। हालाँकि इनमें से कई प्रगतियाँ अभी बाज़ार के लिए तैयार नहीं हैं, लेकिन वे निश्चित रूप से संभव हैं। यही कारण है कि कॉलेजियम हेल्वेटिकम के अर्ली-कैरियर फेलो डॉ. नोए ब्रैसियर और ईटीएच प्रोफेसर जोर्ग गोल्डहैन को पहनने योग्य सेंसर के क्षेत्र में अग्रणी शोधकर्ताओं के साथ जुड़ने और एक व्यापक समीक्षा करने के लिए प्रेरित किया गया। उनका अवलोकन हाल ही में नेचर पत्रिका में प्रकाशित हुआ था।
शिशुओं से लेकर वरिष्ठ नागरिकों तक
पहनने योग्य सेंसर के फायदे स्पष्ट हैं: वे मरीजों को डॉक्टर की सर्जरी या फार्मेसी का दौरा किए बिना स्वास्थ्य चर की निरंतर निगरानी की अनुमति देते हैं। ब्रैसियर कहते हैं, “बुजुर्ग लोग जो गर्मी के तनाव से पीड़ित हैं, उनके लिए यह जीवन बहुत आसान हो जाएगा यदि एक पहनने योग्य उपकरण उन्हें पर्याप्त पीने के लिए अच्छे समय में याद दिला सके, या अगर उनके इलेक्ट्रोलाइट्स गंभीर स्तर तक पहुंचने पर एक सेंसर अलार्म बजा सके।” , स्वयं एक चिकित्सक और पेपर के मुख्य लेखक हैं।
इसके अलावा, ऐसे सेंसर या तो गैर-या केवल न्यूनतम आक्रामक होते हैं। ब्रैसियर एक उदाहरण प्रदान करता है: “शिशुओं और शिशुओं से रक्त लेने के प्रयास, कैथेटर डालने की तो बात ही छोड़ दें, हमेशा सफल नहीं होते हैं। इससे महत्वपूर्ण देरी हो सकती है, और अक्सर युवा रोगियों और उनके माता-पिता के लिए परेशानी होती है। यह होगा प्रयोगशाला और/या मूत्र विश्लेषण करने के लिए बच्चे की त्वचा पर या उनकी लंगोट में एक सेंसर लगाना बहुत आसान और अधिक सुविधाजनक होगा।” समान रूप से, फेस मास्क जो अप्रिय नाक स्वाब की आवश्यकता के बिना SARS-CoV-2 जैसे वायरस का पता लगाने में सक्षम थे, पिछली महामारी के दौरान स्वागत योग्य थे।
बहुत कुछ संभव है – लेकिन क्या इसका कोई मतलब है?
शोधकर्ताओं की रचनात्मकता प्रभावशाली है, जैसा कि कल्पनीय उपकरणों की विशाल विविधता है – एक डमी से लेकर जो मापती है कि शिशुओं में पानी की कमी है या नहीं, टैटू जो रक्त शर्करा के स्तर को इंगित करते हैं और संपर्क लेंस जो पहनने वाले के आंसुओं से डेटा प्रदान करते हैं। गोल्डहैन कहते हैं, “जब हमने एक साल पहले इंजीनियरों, चिकित्सकों और अन्य विषयों के सहकर्मियों के साथ संभावनाओं पर चर्चा की, तो हमें एहसास हुआ कि हमें यह सोचने की ज़रूरत है कि किस प्रकार के सेंसर सार्थक हैं और ऐसे उपकरणों को विकसित करते समय किन बिंदुओं पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए।” , पेपर के वरिष्ठ लेखक।
मुख्य विचार स्वयं-स्पष्ट है: पहनने योग्य वस्तुएँ ऐसी होनी चाहिए जो मरीज़ पहनना चाहें। ब्रैसियर कहते हैं, “इसलिए हम हमेशा उन लोगों के साथ मिलकर सेंसर विकसित करने की सलाह देते हैं जिन्हें बाद में उनकी आवश्यकता होगी।” लेकिन ऐसे उपकरणों के चिकित्सीय लाभों का भी गंभीरता से मूल्यांकन करने की आवश्यकता है। मापी जा सकने वाली हर चीज़ चिकित्सीय लाभ प्रदान नहीं करती। वे कहते हैं, “यह किसी पुराने चर को मापने के बारे में नहीं है। यह सवाल है कि प्रासंगिक संदर्भ में उस पढ़ने का क्या मतलब है और नैदानिक परिणाम क्या हैं।”
उदाहरण के लिए, सीआरपी शरीर में सूजन का एक मार्कर है और इसे मिलीग्राम प्रति लीटर में मापा जाता है। स्वस्थ वयस्कों में, सीआरपी स्तर सामान्यतः शारीरिक रूप से 5 मिलीग्राम/लीटर से नीचे होता है। “यदि किसी मरीज का रक्त-सीआरपी स्तर 150 मिलीग्राम/लीटर है, तो यह हमें केवल इतना ही बताता है। नैदानिक मूल्यांकन के लिए निर्णायक यह है कि क्या पिछले दिन मूल्य सामान्य था, या क्या यह 300 मिलीग्राम/लीटर था। फिर हम कह सकते हैं कि व्यक्ति का स्वास्थ्य बिगड़ गया है या सुधर गया है।”
रीडिंग अच्छी तरह प्रदर्शित करें
फिर तकनीकी बाधाएँ हैं: एक सेंसर कितनी देर तक मापता रह सकता है? इसे कैसे संग्रहित और साफ किया जा सकता है? यह कितनी बिजली की खपत करता है और किस स्रोत से? और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि यह जो डेटा प्रदान करता है वह कितना अच्छा और विश्वसनीय है? गोल्डहैन कहते हैं, “माप डेटा का सावधानीपूर्वक सत्यापन इस बात के लिए महत्वपूर्ण होगा कि कोई दिया गया उपकरण स्थापित हो गया है या नहीं,” क्योंकि कोई भी अनिश्चित रीडिंग पर भरोसा नहीं करेगा।
एक और कदम में, पहनने योग्य उपकरणों से संकेतों को इस तरह से संसाधित, व्याख्या और प्रदर्शित किया जाना चाहिए जो उपयोगकर्ताओं के लिए समझ में आए – चाहे वे स्वयं रोगी हों या स्वास्थ्य देखभाल पेशेवर। भविष्य में, यह तेजी से कृत्रिम बुद्धिमत्ता का काम होगा, जो बदले में पहनने योग्य वस्तुओं के विकास को और गति देगा।
पसीने से मोहित
यह पसीना ही था जिसके कारण प्रमुख लेखक ब्रैसियर पहनने योग्य वस्तुओं से परिचित हुए। जबकि बहुत से लोग इस शरीर के तरल पदार्थ के बारे में सोचते ही अपनी नाक सिकोड़ लेते हैं, ब्रेज़ियर इसके बारे में अधिक बात नहीं कर सकते: “अलग-अलग स्थितियों के कारण हमें हमेशा शरीर के अलग-अलग हिस्सों पर अलग-अलग तरह से पसीना आता है। लेकिन यही एकमात्र कारण नहीं है।” हमारे पसीने में अविश्वसनीय मात्रा में जानकारी होती है।” इस जानकारी का उपयोग करना किसी के स्वास्थ्य की स्थिति के बारे में निष्कर्ष निकालने का एक सरल और सीधा तरीका है। ब्रैसियर कहते हैं, “त्वचा की सतह मेरी स्पष्ट पसंदीदा है, लेकिन सेंसर का चुनाव स्वाभाविक रूप से चिकित्सा अनुप्रयोग पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, निमोनिया के मामले में, रोगी की सांस का विश्लेषण करना शायद बेहतर है।” हालाँकि, नया अवलोकन तैयार करने के बाद, वह अच्छी तरह से जानते हैं कि अभी भी बहुत सारे शोध और विकास कार्य बाकी हैं – खासकर जब नैदानिक अवधारणाओं की बात आती है। तभी नए वियरेबल्स को अंततः आधिकारिक मंजूरी दी जाएगी और इससे जुड़े सभी लोगों, विशेषकर रोगियों को लाभ मिलेगा।
संदर्भ
ब्रैसियर एट अल: पहनने योग्य उपकरणों द्वारा अनुप्रयुक्त शरीर-द्रव विश्लेषण, नेचर, 04 दिसंबर 2024, डीओआई: 10.1038/एस41586'024 -08249-4