אוניברסיטת מסצ'וסטס חוקרים ומדענים במעבדות Embr, סטארט-אפ מבוסס בוסטון, פיתחו אלגוריתם מונע AI שיכול לחזות במדויק כמעט 70% מהבזקי החם לפני שהם נתפסים. העבודה, המוצגת בכתב העת פסיכופיזיולוגיהישולב ב- The Emb Gave, מכשיר שורש כף היד לביש מוכח קלינית כמנהל גלי חום.
בארה"ב בלבד, כ -1.3 מיליון נשים עוברות לגיל המעבר מדי שנה, ו -80% מהנשים חווים גלי חום – רגשות פתאומיים של חום עז, לרוב מקרינים בפלג הגוף העליון. מרבית גלי החום מתרחשים במהלך מעבר זה, אך מחצית מהנשים חווים אותן במשך 7 שנים ומעלה. התגובה הפיזיולוגית נחשבה, במשך עשרות שנים, למטרד יותר מאשר לאנשי מקצוע בתחום הרפואה. עם זאת, מחקרים שנערכו לאחרונה קישרו בין חומרת גלאי חום והפרעות שינה קשורות לסיכון למחלות לב וכלי דם.
גלי חום התעלמו באופן דרמטי. אפילו לפני 50 שנה, גלי חום עדיין נחשבו לפסיכוסומטיים. למיטב ידיעתנו, עבודתנו היא הניסיון הראשון לבצע מאמץ קפדני להשגת התחזית של גלי חום. תגלית פורצת דרך זו ופרסום הממצאים שלנו הם תוצאה של מדעי נתונים עמוקים להפליא העונה על השאלה: "האם ניתן לחזות במדויק את הבזק החם לפני שאישה מרגישה זאת?"
מאט סמית ', מייסד משותף ו- CTO של מעבדות Embr
התשובה היא "כן", ומציגה את ההזדמנות לשלב מדע זה בגרסה הבאה של Wave Embring שכבר מספק הקלה לנשים בגיל המעבר. הוספת התכונה החיזוי למכשיר הדור הבא שלה פירושה שניתן להקל על גלי חום בזמן אמת.
"מחקר זה פותח את הדלת הזו כדי להתקיים בטיפול דיגיטלי דיגיטלי עם לולאה סגורה", אומר מייק בוסה, פרופסור קליני ומנהל המרכז לבריאות האדם והביצועים במכון UMASS AMHERST למדעי החיים היישומיים, והמחבר המקביל על העיתון. "לא כל יעד צריך להיות סם. אם נוכל לאתר גלי חום מוקדם, ל- Emb יש פיתרון לביש שעשוי להיות מסוגל להפחית תסמינים ולספק הקלה משמעותית."
שותפות זו בתעשייה-אקדמית ממנפת את הרוחב המלא של המומחיות, הכישרון והחדשנות של האוניברסיטה וגם של האוניברסיטה, כדי לדרבן יצירת מקומות עבודה, יזמות ופיתוח כוח אדם באופן מקומי, אזורי ובכל רחבי המדינה.
כדי לפתח את המודל, שזיהה במדויק 82% מהבקים החמים וחזה כמעט 70% מהם, בממוצע, 17 שניות לפני שנתפסו, צוות של בוסה אסף נקודות נתונים פיזיולוגיות שונות מנשים פרי-או-סו-סוו-סוו. הם גילו כי מוליכות העור, כמות החשמל שיכולה להתנהל על ידי פני העור, סיפקה את האות הטוב ביותר. בעוד שבגלי חום ידועים לשמצה בגרימת הזעה מפוארת, החוקרים מצאו כי אפילו הגידול הראשוני והבלתי מורגש במים ובמלח על העור שמלווה את תחילתו של פלאש חום היה מספיק כדי לחזות אירוע חם פלאש ממשמש ובא.
לאחר מכן העריכו החוקרים את הפסגות במוליכות העור סביב הבזק חם בהשוואה לתפיסה של דיווח עצמי של גלאי חום, כמו גם אפיון מומחה של אירועים המתרחשים מבלי להיתפס על ידי נושא המבחן, כמו למשל כאשר הם מוסחים או ישנים.
"עברנו תהליך כוונון קפדני מאוד והרבה פרמוטציות שונות בדרכים שונות שתוכלו לבחון את הנתונים", אומרת בוסה. "ההשלכות המתמטיות של כל פונקציה אחת באמת יכולות להשפיע על הנאמנות של מה שאתה מסוגל לראות בנתונים האלה," במיוחד כשאתה שוקל את גודל חלון הזמן סביב אירוע השיא.
בשלב הבא הם השתמשו בבריכת נתונים נפרדת שלא שימשה לאימון הדגם כדי לראות לאיזה דגם היו יכולות החיזוי הטובות ביותר. המודל הטוב ביותר שלהם הצליח לזהות 82% מהבזקי החם שהתרחשו מ -60 שניות לפני 30 שניות לאחר שנתפס גלאי חום על ידי משתתפי המחקר. כשמסתכלים ממש על יכולתו החיזוי, המודל זיהה 69% מהבקים חמים 17 שניות, בממוצע, לפני הופעת הסימפטומים הנתפסים.
בוסה מדגישה כי השותפות האקדמית-תעשייתית הזו עוקבת עין מתמדת על המעשיות עבור משתמש הקצה. "אנחנו (יוצרים את המודל הזה) באופן שהוא חורג מהפוטנציאל של רק כלי מחקר רטרוספקטיבי", הוא אומר. "לחיישנים לבישים (Embr's) יש פוטנציאל להשפיע באופן משמעותי על חייהם של אנשים, בניגוד ליצירת גרף או תרשים שניתן לנתח בהמשך."
"המטרה הסופית של שיתוף פעולה זה, שהחלה בשנת 2019, הייתה תמיד ממוקדת באפשרות פיתרון לולאה סגורה שיכול לחזות גלי חום ואז לספק קירור, תוך שימוש בטכנולוגיה התרמית שמאמצת מעבדות התפתחה והמומחיות העמוקה של מייק וצוותו במכון למדעי החיים האפלייטים", תוסס.
מחקר זה נתמך על ידי מענקים מיוזמת הבריאות למדעי החיים של מסצ'וסטס, שהוענק ל- UMass Amherst, ולקרן המדע הלאומית האמריקאית לחיבוק מעבדות.
