نظام تحديد مواقع داخل أجسامنا!

تسعى الأنظمة اللاسلكية إلى مساعدةِ الأطباء مستقبلًا على تتبُّع الأورام وإيصالِ الأدوية إلى الأعضاء المُستهدَفة داخل أجسامنا؛ عن طريق استخدامِ إِشارات لاسلكية منخفضةِ الطاقة.

تستخدم بعضُ الإجراءات الطبية في التصوير أنابيبًا بداياتُها مزوّدة بكاميراتٍ تتيح للأطباء رؤيةَ ما يجري داخل جسمِ المريض؛ وبالتالي قدرةً أفضل على التشخيص الصحيح.

لكن على ما يبدو ستغدو هذه الإجراءات ذكرياتٍ من الماضي بفضلِ جهد مجموعة من الباحثين في مخبرِ علوم الحاسب والذكاء الصنعي CSAIL في MIT برئاسةِ البروفيسورة السورية دينا قتابي؛ من خلال نظام جديد "ReMix" والذي يصفونه بقولهم: "نظام تحديد مواقع داخل أجسامنا in-body GPS".

كيف يعمل "ReMix"؟

يمكن لـ ReMix تحديد مواقع زرعات Implants - عيّنات كانت قد استُخدمت لاختبارِ تقنية التتبّع، وكي لا تكون مضرّةً بأجسامِ الحيوانات التي استُخدمت في الاختبارات والتجارب، كانت هذه الزرعات من موادٍ قابلة للامتصاص في الجسم؛ باستخدامِ إشارات لاسلكية منخفضة الطاقة.

أظهر الباحثون خلال التجارب التي أُجريت على الحيوانات أنّه يمكنهم تتبُّع الزرعات بدقّةٍ متناهية على مستوى سنتيمترات، وقالوا إنّه في يومٍ من الأيام يمكن استخدام زرعات مُشابهة؛ لتوصيل الأدوية إلى مناطق محدّدة في الجسم.

في مرحلةِ اختبار ReMix زرعوا عيّنةً صغيرة في أنسجةَ الحيوان، وحدّدوا موقعَها الدقيق باستخدامِ جهازٍ لاسلكي يعكس الإشارات الراديوية عند المريض، وخوارزميةٍ خاصّة لتحديد الموقع.

استخدم الفريق أيضًا تقنيّةً لاسلكية -برهنوا سابقًا على فعاليّتها- لتحديدِ معدّل ضربات القلب، ومعدّل التنفّس والحركة.

المثير للاهتمام أنّ الزرعةَ داخل جسمِ الحيوان لم تكن بحاجة لبطارية أو أيّ مصدر خارجي للطاقة لإرسال أيّ إشارة لاسلكية؛ وذلك لأنّها تعكس الإشارةَ المرسَلة من جهاز خارج الجسم مباشرة.

يكمن التحدّي الحقيقي في استخدامِ الإشارات اللاسلكية بانعكاساتِها المرتدّة العديدة من داخل الجسم، والتي سوف تشوّش على الإشارات المُراد قياسها. من أجل حلِّ هذه المشكلة صمّم الفريق طريقةً لفصلِ الإشارات المرتدّة عن تلك المفيدة المُراد قياسها؛ باستخدامِ جهاز نصفِ ناقل بسيط يسمّى الديود Diode.

يقوم الديود بدمجِ الإشارات؛ ممّا يسمح للفريق بترشيحها واستخلاصِ الإشارات المفيدة فقط.

ما هي تطبيقات "ReMix"؟

من التطبيقات المهمّة لهذا النظام توظيفُه في العلاج بالبروتون المستخدَم لعلاجِ مرض السرطان؛ يقوم هذا العلاج على قذفِ الأورام بحزمٍ من البروتونات المتحكَّم بها بالمغناطيس Magnet-controlled protons.

استخدام ReMix في هذا النهج من العلاجات يسمح للأطباء برفعِ درجة الإشعاع المُستخدَم، لكن ذلك يجب أن يترافق مع دقّةٍ متناهية؛ ما يجعله يقتصر على أنواع معيّنة من السرطان.

إلى أين يتّجه "ReMix" مستقبلًا؟

لا يزال هناك العديدُ من الخطوات لتحسينِ "ReMix"..

يأمل الفريق أن يتمكّنوا من دمجِ البيانات اللاسلكية مع المعلومات الطبية مثل التصوير بالرنين المغناطيسي MRI؛ من أجل تحسينِ دقّة النظام بدرجةٍ أكبر.

إضافةً إلى ذلك، سيواصل الفريق إعادةَ تقييمِ الخوارزمية لمراعاةِ تعقيد أجسام البشر المختلفة.

المصادر:

1- هنا

2- هنا