นักวิทย์คิดค้นปากกาแม่เหล็ก ช่วยตรวจจับสัญญาณโรคพาร์กินสันระยะเริ่มต้น

นักวิจัยคิดค้น ปากกาแม่เหล็กต้นแบบ สามารถประเมินการเคลื่อนไหวของมือผู้ใช้ขณะเขียน เพื่อตรวจหาสัญญาณโรคพาร์กินสันในระยะเริ่มต้น

ปากกาด้ามนี้เป็นผลงานของรองศาสตราจารย์จุน เฉิน และทีมงาน จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ลอสแอนเจลิส (UCLA) แม้ปากกาด้ามนี้มีหมึกอยู่จริงอยู่ด้านใน แต่ไม่สามารถเขียนได้จริง เป้าหมายหลักคือ ใช้เพื่อตรวจจับการเคลื่อนไหวของมือ โดยเฉพาะอาการสั่นเล็กๆ น้อยๆ ที่เป็นผลมาจากโรคพาร์กินสัน ซึ่งอาการเหล่านี้จะไม่สามารถสังเกตเห็นได้จนกว่าโรคจะลุกลามหนักขึ้น

ที่หัวปากกานั้นจะใช้วัสดุแมกนีโตอิลาสติกประกอบด้วยเมทริกซ์ซิลิโคนอ่อนนุ่ม ด้านในมีอนุภาคแม่เหล็กขนาดเล็กฝังอยู่ ส่วนที่ด้ามปากกาจะฝังถังบรรจุหมึกเฟอร์โรฟลูอิดิกที่ปิดสนิทเอาไว้ภายใน พันด้วยเส้นใยนำไฟฟ้าพันรอบด้านนอก จากนั้นค่อยหุ้มด้วยด้ามจับแบบโพลิเมอร์ที่มีความอ่อนนุ่ม

เมื่อผู้ใช้หัวปากกาเขียนไปบนพื้นผิวเพื่อเขียนทำแบบฝึกหัด ปลายปากกาจะถูกบีบอัดด้วยแรงกดทำให้ทิศทางและระยะห่างของอนุภาคแม่เหล็กเปลี่ยนแปลงไป ส่งผลให้ฟลักซ์ในหมึกก็เปลี่ยนแปลงไปเช่นกัน ทำให้เกิดสัญญาณแรงดันไฟฟ้าในขดลวดรอบกระบอกปากกา

จากนั้นซอฟต์แวร์ AI บนคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับปากกาจะวิเคราะห์สัญญาณเหล่านั้น และนำสัญญาณเหล่านั้นมาเปรียบเทียบการเคลื่อนไหวของมือของคนปกติของผู้ที่ไม่ได้เป็นโรคพาร์กินสัน หากมีอาการสั่นแม้เพียงเล็กน้อย ระบบก็จะสามารถตรวจจับได้

ในการทดลองกับผู้เข้ารับการทดสอบ 16 คน ให้ใช้ปากกาเพื่อทำแบบฝึกหัดต่างๆ เช่น การวาดเส้นหยักต่อเนื่อง การวาดเส้นเกลียวต่อเนื่อง และการเขียนตัวพิมพ์ใหญ่ “MEGPEN” พบว่าซอฟต์แวร์ของปากกาสามารถระบุบุคคล 3 รายที่มีอาการป่วยเป็นโรคพาร์กินสันอยู่แล้วได้ โดยมีความแม่นยำเฉลี่ย 96.22%

“ปากกาตรวจวินิจฉัยของเราเป็นเครื่องมือที่ราคาไม่แพง เชื่อถือได้ และเข้าถึงง่าย มีความไวเพียงพอที่จะตรวจจับการเคลื่อนไหวเล็กน้อย และสามารถใช้ได้กับประชากรจำนวนมากและในพื้นที่ที่มีทรัพยากรจำกัด ซึ่งการตรวจหาอาการทางระบบการเคลื่อนไหวเล็กน้อยที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาโรคพาร์กินสันในระยะเริ่มต้น

สำหรับคนท่สนใจสามารถอ่านงานวิจัยฉบับเต็มได้ที่วารสาร Natural Chemical Engineering.

ที่มา newatlas

dailygizmo

นักเขียนสาย Introvert ที่ชื่นชอบเรื่องนวัตกรรมและความคิดสร้างสรรค์ ใช้เวลาว่างกับ มังงะ, เสียงเพลงและ idol