Table of Contents
دور الاستخبارات الفنية في تحديد خصائص الصحة المستضعفة والتوصيات
وقد تحولت الأجهزة الصحية القابلة للذوبان من مواجهات بسيطة إلى متابعين صحيين متطورين، إذ إن إدماج الاستخبارات الاصطناعية يتيح لهذه الأجهزة أن تتجاوز جمع البيانات الخام وأن تقدم تعليقات وتوصيات شخصية مصممة خصيصا لعلم الفيزياء ونمط الحياة والأهداف الفريدة لكل مستخدم، وهذا التحول يُعيد تشكيل الطريقة التي يدير بها الأفراد الأحداث اليومية الصحية، مع ما يترتب على ذلك من آثار على كل شيء من أداء اللياقة إلى الوقاية من الأمراض المزمنة.
How AI powers Personalization in Wearables
اقتناء البيانات ودمج الاستشعار
وتشتمل المواد المستعادة على أجهزة استشعار متعددة: أجهزة رصد معدل القلب الضوئي، ومطياف التسارع، ومستشعرات درجة حرارة الجلد، ومستشعرات النشاط الكهرودرمالي، وأحياناً ما تستخدم في استخدام الطاقة الكهربائية، وأجهزة التكتل الكهربي، وأجهزة الاكسجين بالدم، وتبدأ أجهزة التخدير بالبث هذه البيانات المتردية في سياق متماسك من حيث تفريق الدولة بين نموذجي.
استخراج الرفات والاعتراف بالأدوات
وعندما يتم تنظيف الإشارات الخام ومتزامنة، تستخرج منظمة العفو الدولية سمات ذات مغزى، وفي تتبع النوم، تحدد الخوارزميات مراحل النوم (الضوء، العميق، REM) عن طريق تحليل تقلبات القلب وأنماط التنقل، ويمكن للشبكات العصبية الملتوية أن تصنف تحركات مثل السير، أو الركض، أو التدوير، أو السباحة بدرجة عالية من الدقة، ثم تغذي كل سمات التحذير المحتملة.
التوصية Engines
)٣( التوصيات الشخصية - مثل " المشي الذي يستغرق ٢٠ دقيقة بعد ظهر اليوم لتحسين نوعية نوم الليلة " - وهي توصيات تولدها نظم توصية مماثلة لتلك التي تستخدمها خدمات التصفح، وتنظر هذه النظم في ردود المستخدمين التاريخية، والحالة الراهنة للاستدلال البيولوجي، والاتجاهات الطويلة الأجل، وحتى العوامل الخارجية مثل الطقس أو الجدول الزمني، ويمكن لنماذج التعلم المعزز أن تُمثل الاقتراحات على مر الزمن، والتعلم أنواع المشورة التي يتبعها المستخدم فعلا والتي تؤدي إلى تحسينات قابلة للقياس في الكفاءة.
الفوائد الرئيسية للتغذية الصحية التي تعود على الغير
تحسين المشاركة والتقيد
وكثيراً ما تفشل المشورة الصحية العامة في التعافي، وعندما يُخبر المستخدم بشيء محدد مثل " انتعاش القلب بعد ركض الأمس كان أبطأ بنسبة 15 في المائة من المعتاد؛ والنظر في يوم استراحة إضافي " - فإن التغذية المرتدة تبدو ذات أهمية وعملية، وتظهر الدراسات أن تحديد الأهداف الشخصية، إلى جانب التشجيع على العمل في الوقت الحقيقي، يمكن أن يزيد كثيراً عدد الخطوات اليومية والتقيد بخطط العمل.
الكشف المبكر عن الأمراض الصحية
وقدرة منظمة العفو الدولية على اكتشاف التغيرات الخفية في الأنماط الفيزيائية توفر قدرات قوية للإنذار المبكر، فعلى سبيل المثال، يمكن أن يكشف الرصد المستمر لتقلبات القلب عن علامات مبكرة على متلازمة الزائد، في حين أن التغيرات في معدل قلبه قد تسبق حدوث عدوى، وقد أظهرت بعض الخوارزميات القدرة على كشف حوادث الاختلاط الرئوي قبل التشخيص التقليدي للإصابة، مما يؤدي إلى تنبيه مقدمي الرعاية الصحية على وجه السرعة.
التمرينات العرفية والتغذية والإرشادات النائمة
وبدلا من التوصية بحجم واحد يناسب الجميع ب " أن يكون هناك 8 ساعات من النوم " ، يمكن للمستخدم أن يحلل هيكل نومه وأن يقترح أفضل أوقات النوم استنادا إلى إتجاهه السيليكادي، وبالنسبة للرياضيين، قد يوصي الجهاز باستراتيجية للتصوير بالكاربوهيدرات تتماشى مع الحمولة التدريبية، وبالنسبة للأفراد الذين يديرون الداء السكري، فإن التكامل مع الشاشات المصممة باستمرار تسمح بتحسس.
تعزيز رصد الصحة العقلية
ويمكن أن تربط هذه الاشارات بسجلات للمزاج المبلَّغ عنها، والأنشطة اليومية، بل وأنماط استخدام وسائل الإعلام الاجتماعية (عندما يسمح) بتوفير تقنيات معالجة الإجهاد الشخصية، وتأخذ عمليات التنفس المصحوبة بدليل، وتكشف عن الإجهاد، وتُجرى على وجه الدقة، وتُجرى نماذج للكشف عن الوقت، وتُستخدم في ذلك أنماط الاستخدام في وسائط الإعلام الاجتماعية (عندما يسمح لها) لتوفير تقنيات معالجة الإجهاد الشخصية.
خلف منظمة العفو الدولية: مصادر الألغوريثام والبيانات
نماذج التعلم الآلاتي المستخدمة في القابلات للزراعة
ومن بين أكثر النماذج شيوعاً الغابات الناقصة ] لمهام التصنيف (نوع النشاط، مرحلة النوم)، ] آلات الناقلات المساندة للكشف عن الشذوذ، و الشبكات العصبية الغامضة [التجهيز المتكرر للشبكات المحولة].
دال - البيانات التدريبية والخطوط الشخصية
ويجري تدريب النماذج الأولية على مجموعات البيانات الضخمة التي يتم جمعها من آلاف أو ملايين المستخدمين، وعندما يقترن جهاز ما بفرد، فإن تقنيات التعلم المكثف تسمح للنموذج بالتكيف مع الأنماط الفريدة للمستعمل دون نقل بيانات خام حساسة من الجهاز، وعلى سبيل المثال، قد يكون نموذج نوم خط الأساس محسنا باستخدام مخزن بيانات النوم الشخصية للمستعملين.
دمج السياق الخارجي
ولجعل التوصيات ذات طابع شخصي حقا، كثيرا ما تدمج منظمة العفو الدولية البيانات الخارجية مثل الطقس، وإحصاءات الاقتراع المحلية، والأحداث التقويمية (مثلا، عملية تخطيطية)، وحتى مرحلة الدورات الدراسية للرجال بالنسبة للمستعملات، ويجري بصورة متزايدة استكشاف معايير التطبيق على السجلات الصحية الإلكترونية، وإن كان ذلك يثير مزيدا من الخصوصية والاعتبارات التنظيمية، ويزداد غثراء السياق، كلما ازداد الاهتمام وفائدة التغذية المرتدة.
التحديات والنظر في المسائل الأخلاقية
الخصوصية وأمن البيانات
(ج) أن تقوم الشركات بتجميع بيانات حساسة للغاية، وأنماط النوم، والمواقع التي يمكن استخدامها، إذا اختُرقت، في التمييز، أو التنميط التأميني، أو غير ذلك من الأغراض الضارة، ويجب أن تقوم الشركات بتنفيذ تشفير قوي سواء في العبور أو في حالة الراحة، وأن توفر آليات موافقة واضحة، وأن تسمح للمستعملين بحذف بياناتهم.() وينبغي أن تُطبق هذه القواعد التنظيمية مثل
Algorithmic Bias and Fairness
وقد تؤدي نماذج التعليم العالي التي يتم تدريبها على معظمها على مجموعة ديموغرافية واحدة (مثل الشباب والصحة والذكور) أداء ضعيفاً على السكان الآخرين، وقد تبين أن خوارزميات معدل القلب أقل دقة بالنسبة للأشخاص الذين لديهم أطنان جلدية أو بالنسبة للنساء خلال مراحل مختلفة من دورة النضال، وأن البازغة في التوصيات القابلة للارتداء يمكن أن تؤدي إلى تفاوتات صحية، ويجب على المطورين استخدام مجموعات متنوعة من البيانات التدريبية، وإجراء عمليات مراجعة عادلة للأداء، والقيام برصد مستمر للأداء.
الشفافية وإمكانية التنبؤ
وكثيراً ما يتلقى المستعملون " درجة صحية " أو توصية دون فهم كيف تم استخلاصها، ومن أجل الثقة والقابلية للاستخدام، ينبغي أن تقدم نظم المعلومات الإدارية تفسيرات باللغة السهلة، مثل " معدل استردادك منخفض لأن تقلل معدل نبضات قلبك بنسبة 20 في المائة بين ليلة وضحاها مقارنة بخط الأساس الخاص بك، وأن تكون لديك المزيد من الانقطاعات في النوم العميق " .
الاعتماد المفرط وسوء الأحوال الطبية
ويمكن أحيانا أن تؤدي التغذية المرتدة الشخصية إلى تشخيص النفس أو تأخير التماس العناية الطبية المهنية، وقد يُعَلِّم جهاز نبضات قلب غير نظامية، ولكن يمكن للمستوصف فقط أن يفسر أهميته في سياق تاريخ المريض الكامل، ويجب أن تشمل الشركات المصفحات والوصلات البينية بين المستخدمين التي تميز بوضوح بين البصيرة والتشخيصات الطبية، وتخضع الجهات التنظيمية بشكل متزايد للتدقيق في المطالبات التي يقدمها صناعها ذوو الارتداء بشأن الفوائد الصحية.
معايير الرقابة التنظيمية على الأراضي والصناعة
FDA and CE Marking
In the United States, the Food and Drug Administration (FDA) has issued guidance on the clearance of software as a medical tool (SaMD). Wearables that claim to diagnose or treat a medical condition must undergo review. Many features (e.g. ECG interpretation, atrial fibrillation detection) require FDA clearance, while general well
قابلية نقل البيانات وقابليتها للتشغيل المتبادل
وكثيراً ما يملك المستعملون بيانات مقفلة في إطار نظام إيكولوجي واحد من نوع تجاري، وتهدف مبادرات مثل [(FLT:0] Fast Healthcare Interoperability Resources (FHIR) و]Open mHealth] إلى توحيد أشكال البيانات الصحية بحيث يمكن تبادل الآراء ذات القدرة على العمل مع الأطباء المحتملين.
الاتجاهات المستقبلية في مجال الشخصيات المرهقة
التكامل مع التوائم الرقمية
فالتوأم الرقمي هو نسخة افتراضية من شخص يستكمل باستمرار استنادا إلى بيانات العالم الحقيقي، ويمكن أن يستخدم نظام المعلومات الإدارية للبيانات القابلة للارتداء لدى المستخدم لبناء توأم رقمي يحاكي النتائج المحتملة لمختلف خيارات أسلوب الحياة، وعلى سبيل المثال " إذا زادت الخطوات اليومية بمقدار ٠٠٠ ٢ وذهبت إلى السرير قبل ٣٠ دقيقة، فإن معدل قلبك المتوقع للراحة سيتناقص ب ٣ رطوبة في غضون أسبوعين " .
التحليل الافتراضي والتأديبي
ولن تنبأ النظم المستقبلية بالأحداث الصحية فحسب )مثلا " لديك فرصة قدرها ٧٠ في المائة للحصول على صداع نصفي غدا على أساس المحفزات الحالية " ( بل ستصف أيضا تدخلات ) " تناول دواء وقائي الليلة، وتجنب الشاشة بعد الساعة ٠٠/٩ " ( وتتوقف هذه القدرات على مجموعات بيانات كبيرة مترابطة وأدلة قوية من الدراسات السريرية، ولكن البحوث المبكرة في مجال رصد الغلوكوز والتنبؤ بهجمة تظهر الوعود.
الاستشعار المتعدد الوسائط والمستمر
كما أن أجهزة الاستشعار الجديدة مثل أجهزة الرصد المستمر لضغط الدم، ومحللات الكيمياء المتعرقة، وحتى أجهزة الاستشعار غير الغازية - ستغذي حتى تدفقات البيانات الأغنى إلى نماذج الذرة، وسيمكن الجمع بين هذه الجوافات مع خوارزميات متقدمة من الحصول على تغذية مرتدة صحية ذات شخصية عالية تتكيف في الوقت الحقيقي مع التغيرات في الإجهاد، والهيدرولوجيا، وحالة الأيض.
الصوت والتفاعل بين الجوانب
وبدلا من اللمعان على شاشة، يمكن للمستعملين أن يتفاعلوا مع لبسهم من خلال اللغة الطبيعية، ويمكن لمساعدي الصوت الذين يعملون بالقوى العاملة أن يقدموا تعليقاتهم، ويجيبوا على الأسئلة مثل " لماذا أشعر بالتعب اليوم؟ " ، ويقدموا التدريب، وهذا يقلل من الحواجز التي تعترض المشاركة ويتيح إجراء محادثات أكثر دقة بشأن الصحة.
التطبيقات العالمية الحقيقية ودراسات الحالات الإفرادية
رصد الغلوكوز المستمر للغير الجيوبيكيين
وقد وسعت الشركات، مثل Dexcom] و Abbott]]، استخدام تدابير التخفيف الشاملة في الأسواق الرياضية والعامة للحسن، كما أن خامات التخصيب المسببة للمرض تحلل اتجاهات الغلوكوز وتقترح تناولاً شخصياً وتمرين الوقت للحفاظ على مستويات مستقرة من السكر، وتحسنت الطاقة.
تعقب الميول والخصوبة
ويستخدم مصطلح " رصد النسل " (Apple Watch) () أورا رينغ ) و[() [(FLT:3]) [(AI) لكشف التغيرات في درجات الحرارة الخفيفة وأنماط تقلب معدلات القلب للتنبؤ بمراحل الدورة الافتراضية ونوافذ الخصبة، مما يساعد على زيادة الوعي بالتوقيت.
إدارة الأمراض المزمنة
وفي حالة مرضى الفشل القلبي، يمكن للمصابين بالمرض أن يرصدوا الوزن والنشاط ومعدلات القلب للكشف عن علامات مبكرة على الاحتفاظ بالسوائل - سليفة للمستشفى، وقد تبين أن التنبيهات الشخصية لتعديل الأدوية أو الاتصال بفريق للرعاية تقلل من معدلات إعادة القبول، وبالمثل، فإن تحليلات " آي " للصوت والصدر في مرض باركينسون تسمح بأن تكون نظم التمرين الشخصية التي تبطئ في الأعراض.
خاتمة
واستخدام هذه الأجهزة في الحصول على معلومات عن الصحة القابلة للارتداء، والتوصيات، يتحول من جديد إلى ضرورة، ومن خلال تحويل بيانات الاستشعار الخام إلى توجيهات عملية ومفردة، فإن هذه التكنولوجيات لا تمكن الناس من الاضطلاع بدور أكثر نشاطاً في صحتهم، كما أن المشاركة في تحسين الاستحقاقات، والكشف المبكر، والتدخلات المصممة حسب الطلب، والدعم في مجال الصحة العقلية - هي أمور واضحة، ولكنها تأتي بمسؤوليات تتعلق بالخصوصية، والإنصاف، والشفافية، والرقابة التنظيمية.
المراجع الخارجية: ]