ข้อมูลฟิตเนสจากอุปกรณ์สวมใส่สามารถเปิดเผยได้เมื่อร่างกายต่อสู้กับการติดเชื้อ Nico De Pasquale การถ่ายภาพ / หินผ่าน Getty Images

ความยากลำบากที่หลายคนได้รับการทดสอบสำหรับ SARS-CoV-2 และความล่าช้าในการรับผลการทดสอบทำให้การเตือนล่วงหน้าถึงการติดเชื้อ COVID-19 ที่เป็นไปได้มีความสำคัญยิ่งขึ้นและ ข้อมูลจากอุปกรณ์เพื่อสุขภาพและฟิตเนสที่สวมใส่ได้แสดงให้เห็นสัญญา เพื่อระบุผู้ที่อาจติดเชื้อโควิด-19

อุปกรณ์สวมใส่ในปัจจุบันรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับการออกกำลังกาย อัตราการเต้นของหัวใจ อุณหภูมิร่างกาย และคุณภาพการนอนหลับ ข้อมูลนี้มักใช้เพื่อช่วยในการติดตามความเป็นอยู่ทั่วไป สมาร์ทวอทช์เป็นอุปกรณ์สวมใส่ได้ทั่วไป นอกจากนี้ยังมีสายรัดข้อมืออัจฉริยะ ฟิงเกอร์ริงส์ และเอียร์บัด เสื้อผ้า รองเท้า และแว่นตาที่ฉลาดสามารถถือเป็น “อุปกรณ์สวมใส่ได้” แบรนด์ยอดนิยม ได้แก่ Fitbits, Apple Watch และนาฬิกา Garmin

หลายการศึกษาคือ อัลกอริทึมการทดสอบ ที่ ประเมินข้อมูล จากอุปกรณ์สวมใส่เพื่อตรวจหา COVID-19 ผลลัพธ์จนถึงปัจจุบันแสดงให้เห็นว่าแนวคิดนั้นถูกต้อง อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์สวมใส่อาจมีราคาแพงและบางครั้งก็ใช้งานยาก การจัดการกับปัญหาเหล่านี้มีความสำคัญเพื่อให้ผู้คนได้รับประโยชน์จากพวกเขามากที่สุด

การตรวจหาโรคคล้ายไข้หวัดใหญ่

เนื่องจากอุปกรณ์สวมใส่เป็นเครื่องมือที่ยอดเยี่ยมในการเฝ้าติดตามสภาวะสุขภาพโดยทั่วไป นักวิจัยจึงเริ่มศึกษาวิธีการใช้อุปกรณ์เหล่านี้เพื่อตรวจหาความเจ็บป่วยก่อนการระบาดของโควิด-19 ตัวอย่างเช่น นักวิจัยใช้ข้อมูล Fitbit เพื่อระบุบุคคลที่อาจมีอาการป่วยคล้ายไข้หวัดใหญ่ จากอัตราการเต้นของหัวใจขณะพักและรูปแบบกิจกรรมประจำวัน อัตราการเต้นของหัวใจขณะพักสูงอาจสัมพันธ์กับการติดเชื้อ

ติดตามการออกกำลังกาย เช่นเดียวกับ Fitbit ที่ตรวจวัดอัตราการเต้นของหัวใจ กิจกรรม และคุณภาพการนอนหลับ อัตราการเต้นของหัวใจขณะพักสูงเป็นสัญญาณของการติดเชื้อ Krystal Peterson / Flickr

รุ่น Fitbit ส่วนใหญ่จะวัดและบันทึกอัตราการเต้นของหัวใจ ดังนั้นอุปกรณ์ดังกล่าวจึงสามารถใช้ระบุช่วงเวลาที่มีอัตราการเต้นของหัวใจขณะพักเพิ่มขึ้นได้ พวกเขายังวัดและบันทึกกิจกรรม เพื่อให้สามารถระบุระดับกิจกรรมประจำวันที่ลดลงได้ การรวมสองมาตรการนี้ช่วยให้นักวิจัยสามารถคาดการณ์ได้ดีขึ้นว่าใครมีอาการป่วยคล้ายไข้หวัดใหญ่

ไม่สามารถระบุได้ว่าผู้สวมใส่อุปกรณ์อัจฉริยะมีอาการป่วยเฉพาะจากมาตรการข้อมูลเหล่านี้หรือไม่ แต่การเห็นการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันในสภาวะเหล่านี้สามารถกระตุ้นให้ผู้คนแยกตัวเองและรับการตรวจวินิจฉัย ซึ่งสามารถลดการแพร่กระจายของโรคติดต่อ เช่น โควิด-19 ได้

อุณหภูมิในร่างกาย

ไข้และไอเรื้อรังคือ อาการที่พบบ่อยที่สุดของ COVID-19. สิ่งนี้ได้จุดประกายให้มีการตรวจคัดกรองอย่างกว้างขวางโดยใช้เทอร์โมมิเตอร์ ซึ่งโดยทั่วไปคือเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดแบบไม่สัมผัส

แม้จะมีเทอร์โมมิเตอร์แพร่หลาย แต่เซ็นเซอร์อุณหภูมิในอุปกรณ์สวมใส่ได้นั้นผิดปกติ ทั้งนี้เนื่องมาจาก ซับซ้อนแค่ไหน เพื่อให้ได้อุณหภูมิร่างกายที่แท้จริงจากการวัดตามผิวหนัง อุณหภูมิของผิวหนังแตกต่างกันไปตามสภาพแวดล้อมและระดับความเครียด การระเหยของเหงื่ออาจทำให้อุณหภูมิของผิวหนังลดลง และเซ็นเซอร์อุณหภูมิบางครั้งอาจสัมผัสกับผิวหนังได้น้อยกว่าที่ควร

มีแผ่นแปะอุณหภูมิที่สวมใส่ได้ซึ่งสื่อสารกับอุปกรณ์อัจฉริยะและบันทึกอุณหภูมิอย่างต่อเนื่อง แต่อุณหภูมิของร่างกายไม่สามารถทำนายการเจ็บป่วยได้ 100% และเป็นไปไม่ได้ที่จะวินิจฉัยการติดเชื้อโดยเฉพาะ เช่น โควิด-19 โดยใช้อุณหภูมิร่างกายเพียงอย่างเดียว อย่างไรก็ตาม การเตือนไข้อาจนำไปสู่การแทรกแซงก่อนหน้านี้

เหงื่อและน้ำตา

การวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีการตรวจจับยังคงขยายความเป็นไปได้สำหรับอุปกรณ์สวมใส่ในฐานะอุปกรณ์ตรวจสอบและวินิจฉัยสุขภาพ การระบาดของ COVID-19 มีแนวโน้มที่จะมีอิทธิพลต่อทิศทางของการวิจัยนี้เช่นเดียวกับการเร่งความเร็ว

ข้างหลังนี้ สมาร์ทวอทช์ Garmin แสดงเซ็นเซอร์ที่ใช้แสงส่องหลอดเลือดเพื่อวัดอัตราการเต้นของหัวใจ Tina Arnold / Flickr

วิธีหนึ่งคือการสร้างเซ็นเซอร์ที่ ตรวจจับสารประกอบในเหงื่อ จากผิวหนัง สารประกอบเหล่านี้สามารถให้ข้อมูลมากมายเกี่ยวกับสุขภาพของบุคคล ปริมาณ pH โซเดียมไอออน กลูโคส และแอลกอฮอล์เป็นเพียงบางส่วนที่เซ็นเซอร์วัดเหงื่อที่เกิดขึ้นใหม่สามารถตรวจจับได้ น้ำตายังมีสารจากร่างกาย นักวิจัยจึงกำลังสืบสวน การตรวจวัดสารเคมีโดยใช้คอนแทคเลนส์และเลนส์อัจฉริยะ.

นอกจากนี้ยังสามารถวัดอัตราเหงื่อซึ่งสามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้อุณหภูมิได้ดังนั้นเซ็นเซอร์เหล่านี้จึงถูกตรวจสอบเพื่อใช้ใน ช่วยตรวจหาเชื้อโควิด-19.

สู่การตรวจหาไวรัส

ข้อเสียของเซ็นเซอร์แบบสวมใส่ที่มีอยู่จำนวนมากคือไม่สามารถตรวจจับไวรัสเช่นที่ SARS-CoV-2 ได้ ในการทำเช่นนี้ พวกเขาจะต้องตรวจหา RNA ที่จำเพาะกับไวรัส

การตรวจหาอาร์เอ็นเอมักเกี่ยวข้องกับหลายขั้นตอน รวมทั้งการแยกอาร์เอ็นเอออกจากตัวอย่าง การทำสำเนาอาร์เอ็นเอหลายชุด และการระบุอาร์เอ็นเอ แม้ว่าจะมีความคืบหน้าอย่างมากในการลดขนาดอุปกรณ์ตรวจจับ RNA สำหรับใช้ในการทดสอบ ณ จุดดูแลอย่างรวดเร็ว แต่ก็ยังมีอีกหลายวิธีก่อนที่จะสามารถใส่ลงในอุปกรณ์สวมใส่ได้

การวิจัยอย่างต่อเนื่องจำนวนมากในการพัฒนาการตรวจหาเชื้อก่อโรค ณ จุดดูแลอย่างรวดเร็วนั้นใช้เทคโนโลยี "lab-on-a-chip" Lab-on-a-chip หมายถึงเป้าหมายของการลดขนาดการทดสอบในห้องปฏิบัติการซึ่งครั้งหนึ่งเคยต้องใช้อุปกรณ์ขนาดใหญ่จำนวนมากจนถึงขนาดของชิปคอมพิวเตอร์หรือสไลด์ไมโครสโคป

ตัวอย่างคือไฟล์ การตรวจวินิจฉัยโรคโควิด-19 อยู่ระหว่างการทดลองทางคลินิก เซ็นเซอร์ของการทดสอบเป็นแบบพิเศษ ทรานซิสเตอร์สนามผลที่ไวต่อไอออน (ISFET) ที่ออกแบบมาเพื่อตอบสนองต่อการมีอยู่ของไวรัส RNA อุปกรณ์สามารถทำการทดสอบได้ภายในเวลาไม่ถึงหนึ่งชั่วโมง แต่ต้องใช้ตัวอย่างที่เก็บรวบรวมโดยผ้าเช็ดจมูก

แม้ว่าเทคโนโลยีนี้จะไม่สามารถสวมใส่ได้ แต่ก็อาจกลายเป็นจุดเริ่มต้นของอุปกรณ์สวมใส่ที่ตรวจจับไวรัสได้ในอนาคต เพราะสิ่งเหล่านี้สามารถทำให้มีขนาดเล็กและใช้พลังงานเพียงเล็กน้อย อุปกรณ์สวมใส่ได้ซึ่งตรวจสอบบุคคลอย่างต่อเนื่องและระบุว่าพวกเขาติดเชื้อหรือสัมผัสกับไวรัสจะช่วยให้บุคคลนั้นเข้ารับการรักษาและแยกตัวเองเพื่อป้องกันการแพร่กระจายต่อไป

ไขควงและหัววัดโซนิค

แฟน ๆ ของ Dr. Who Know the ไขควงโซนิคและผู้ติดตาม Star Trek รู้ว่า Tricorder. อุปกรณ์สวมใส่ในอุดมคติแห่งอนาคตจะคล้ายกับอุปกรณ์สวมบทบาทมหัศจรรย์เหล่านี้ มันจะสามารถตรวจจับการปรากฏตัวของไวรัสในสภาพแวดล้อมรอบ ๆ ผู้สวมใส่ เปิดโอกาสให้ออกไปก่อนที่จะสัมผัส

แต่การตรวจหาไวรัสในอากาศต้องใช้อุปกรณ์ที่สำคัญเพื่อ เก็บตัวอย่างอากาศและวิเคราะห์พวกมัน. วิธีอื่นๆ เช่น ไบโอเซนเซอร์ความร้อนแบบพลาสโมนิกให้ผลลัพธ์ที่มีแนวโน้ม แต่ยังต้องการให้ผู้ใช้ทำการวิเคราะห์ ต้องใช้เวลาสักระยะก่อนที่สมาร์ตวอทช์จะแจ้งเตือนผู้สวมใส่ถึงไวรัสอันตราย

สวมใส่ได้และเข้าถึงได้

สำหรับคำมั่นสัญญาของอุปกรณ์สวมใส่ที่เป็นเครื่องมือในการจัดการการระบาดใหญ่ของ COVID-19 และการระบาดใหญ่ในอนาคต มีอุปสรรคในการใช้อุปกรณ์อย่างแพร่หลาย อุปกรณ์สวมใส่ส่วนใหญ่มีราคาแพง อาจเป็นเรื่องยากที่จะเรียนรู้ที่จะใช้โดยผู้ที่ไม่ใช่เจ้าของภาษาอังกฤษ หรือได้รับการพัฒนาโดยไม่มีข้อมูลจากฐานประชากรในวงกว้าง มีความเสี่ยงที่ หลายคนไม่ยอมรับเทคโนโลยี.

การพัฒนาอย่างต่อเนื่องของอุปกรณ์สวมใส่เพื่อสุขภาพที่เป็นที่ยอมรับในวงกว้างควรรวมถึงการป้อนข้อมูลของชุมชนตามที่ระบุไว้ใน สรุปการประชุมเชิงปฏิบัติการสถานศึกษาแห่งชาติ. ด้วยการทำให้มั่นใจว่าทุกคนสามารถเข้าถึงอุปกรณ์สวมใส่ได้และยอมรับอุปกรณ์ดังกล่าว ช่วยให้ผู้คนมีสุขภาพแข็งแรงท่ามกลางการระบาดใหญ่ทั่วโลก การวิจัยอย่างต่อเนื่องควรส่งผลให้มีการพัฒนาเทคโนโลยีที่เป็นประโยชน์ต่อสังคมทั้งหมดด้วยความระมัดระวัง

เกี่ยวกับผู้เขียน

Albert H. Titus ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมชีวการแพทย์ มหาวิทยาลัยบัฟฟาโลมหาวิทยาลัยแห่งรัฐนิวยอร์ก

บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.