توسعه دستگاه هوشمند سنجش عمق بیهوشی توسط یک شرکت دانش‌بنیان

یک شرکت دانش‌بنیان ایرانی فعال در حوزه فناوری‌های عصبی و شناختی موفق به طراحی و ساخت نمونه اولیه دستگاه هوشمند سنجش عمق بیهوشی مبتنی بر سیگنال‌های EEG شده است؛ محصولی که با استفاده از داده‌های فعالیت الکتریکی مغز و مدل‌های محاسباتی، وضعیت هوشیاری بیمار را در طول فرآیند بیهوشی ارزیابی می‌کند.

این فناوری با حمایت ستاد توسعه علوم و فناوری‌های شناختی توسعه یافته و در حال حاضر در مرحله نمونه اولیه قرار دارد. هدف از طراحی آن، ایجاد یک راهکار بومی برای پایش دقیق‌تر وضعیت هوشیاری بیماران، کاهش وابستگی به تجهیزات خارجی و فراهم کردن زمینه استفاده از فناوری‌های پیشرفته در حوزه تجهیزات پزشکی است.

اهمیت چنین محصولی از آنجا ناشی می‌شود که کنترل میزان بیهوشی یکی از بخش‌های حساس فرآیند جراحی است. متخصص بیهوشی باید در طول عمل وضعیت بیمار را به شکل مستمر تحت نظر داشته باشد و میزان داروهای بیهوشی را متناسب با شرایط بیمار تنظیم کند. هرگونه خطا در این فرآیند می‌تواند پیامدهای نامطلوبی برای بیمار داشته باشد؛ به همین دلیل، توسعه ابزارهای دقیق‌تر برای پایش وضعیت مغز و سطح هوشیاری اهمیت زیادی دارد.

EEG چگونه به سنجش عمق بیهوشی کمک می‌کند؟

الکتروانسفالوگرافی یا EEG روشی برای ثبت فعالیت الکتریکی مغز است که می‌تواند اطلاعات ارزشمندی درباره وضعیت عملکرد مغز در اختیار متخصصان قرار دهد. در فرآیند بیهوشی نیز تغییرات سیگنال‌های مغزی می‌تواند اطلاعاتی درباره میزان کاهش یا بازگشت سطح هوشیاری بیمار ارائه کند.

دستگاه‌های پایش عمق بیهوشی معمولاً با دریافت سیگنال‌های EEG و پردازش آنها، شاخصی را برای کمک به ارزیابی وضعیت بیمار ارائه می‌کنند. یکی از رویکردهای شناخته‌شده در این حوزه استفاده از شاخص BIS است که داده‌های EEG را به یک شاخص عددی تبدیل می‌کند. با این حال، محصول جدید شرکت دانش‌بنیان ایرانی تلاش می‌کند با استفاده از مدل متفاوتی از پردازش و تفسیر سیگنال‌های مغزی، اطلاعات بیشتری درباره وضعیت بیمار در اختیار تیم درمان قرار دهد.

بر اساس اطلاعات منتشرشده، این سامانه علاوه بر تحلیل علائم EEG از مدل‌های محاسباتی مرتبط با شبکه تالاموکورتکس مغز استفاده می‌کند. این مدل به دستگاه اجازه می‌دهد وضعیت هوشیاری را تنها به یک عدد محدود نکند و آن را در یک فضای فاز دوبعدی نمایش دهد.

این تفاوت می‌تواند از منظر تحلیل وضعیت بیمار اهمیت داشته باشد؛ زیرا در این روش امکان بررسی میزان نزدیکی بیمار به مرزهای گذار میان حالت‌های مختلف هوشیاری فراهم می‌شود.

گامی برای هوشمندسازی تجهیزات پزشکی

یکی از ویژگی‌های قابل توجه این محصول، ترکیب فناوری ثبت سیگنال‌های عصبی با مدل‌سازی محاسباتی مغز است. در واقع، توسعه چنین سامانه‌ای تنها به طراحی سخت‌افزار محدود نمی‌شود و بخش مهمی از فرآیند توسعه آن به پردازش داده‌های EEG، تحلیل الگوهای فعالیت مغزی و تبدیل این اطلاعات به خروجی قابل استفاده برای متخصصان مربوط می‌شود.

این موضوع نشان می‌دهد که مسیر توسعه تجهیزات پزشکی در حال حرکت به سمت محصولاتی است که علاوه بر اندازه‌گیری علائم حیاتی، از الگوریتم‌های پردازش داده و روش‌های هوشمند برای تفسیر اطلاعات استفاده می‌کنند.

هوشمندسازی تجهیزات پزشکی می‌تواند نقش مهمی در افزایش دقت پایش بیماران داشته باشد. در چنین سامانه‌هایی، داده‌های خام دریافت‌شده از بدن بیمار به اطلاعات قابل تفسیر تبدیل می‌شوند و پزشک یا متخصص بیهوشی می‌تواند از این اطلاعات در کنار سایر شاخص‌های بالینی برای ارزیابی وضعیت بیمار استفاده کند.

البته چنین فناوری‌هایی باید در نهایت در چارچوب الزامات و فرآیندهای تخصصی تجهیزات پزشکی ارزیابی و اعتبارسنجی شوند و استفاده از آنها نباید به معنای جایگزینی تصمیم‌گیری متخصصان درمانی باشد.

محصول جدید نیز در حال حاضر در مرحله نمونه اولیه قرار دارد و ادامه تحقیق و توسعه، آزمایش‌های فنی و بالینی و طی کردن مراحل لازم برای ورود به بازار، از گام‌های مهم پیش روی آن خواهد بود.

ظرفیت توسعه بازار و کاهش وابستگی به تجهیزات وارداتی

یکی از مهم‌ترین ابعاد توسعه این دستگاه، ظرفیت آن برای ورود به بازار تجهیزات پزشکی کشور است. بیمارستان‌ها، اتاق‌های عمل، بخش‌های بیهوشی و مراقبت‌های ویژه و همچنین مراکز تحقیقاتی علوم اعصاب می‌توانند از جمله بازارهای هدف چنین محصولی باشند.

علاوه بر کاربرد بالینی، این فناوری می‌تواند در مطالعات مربوط به اثر داروهای بیهوشی، تحقیقات علوم اعصاب و بررسی واکنش مغز به داروها نیز مورد استفاده قرار گیرد. چنین گستره‌ای از کاربردها می‌تواند بازار محصول را از یک تجهیز صرفاً مورد استفاده در اتاق عمل فراتر ببرد.

از سوی دیگر، توسعه تجهیزات پیشرفته پزشکی در داخل کشور می‌تواند به کاهش وابستگی مراکز درمانی به نمونه‌های خارجی کمک کند. در سال‌های اخیر شرکت‌های دانش‌بنیان ایرانی در بخش‌های مختلف تجهیزات پزشکی از دستگاه‌های بیهوشی و مانیتورهای علائم حیاتی گرفته تا تجهیزات تشخیصی و سامانه‌های هوشمند، تلاش کرده‌اند بخشی از نیاز بازار داخلی را با فناوری بومی تأمین کنند. برای نمونه، پیش از این نیز محصولات داخلی در حوزه پایش عمق بیهوشی و ماژول‌های مرتبط با مانیتورهای علائم حیاتی توسعه یافته‌اند.

تولید داخلی چنین تجهیزاتی علاوه بر کاهش نیاز به واردات، می‌تواند هزینه تأمین و نگهداری تجهیزات را نیز کاهش دهد و زمینه شکل‌گیری زنجیره‌ای از تولیدکنندگان، شرکت‌های خدمات فنی و مجموعه‌های تحقیق و توسعه داخلی را فراهم کند.

در مورد محصول جدید نیز بازار اولیه ایران و کشورهای منطقه در نظر گرفته شده و در صورت تکمیل فرآیند توسعه و اخذ مجوزهای لازم، امکان حضور در بازارهای بین‌المللی نیز می‌تواند مورد بررسی قرار گیرد. قابلیت تطبیق و یکپارچه‌سازی فناوری با تجهیزات پزشکی موجود نیز می‌تواند یکی از عوامل مؤثر در مسیر تجاری‌سازی آن باشد.

در مجموع، توسعه نمونه اولیه دستگاه هوشمند سنجش عمق بیهوشی مبتنی بر EEG را می‌توان نمونه‌ای از حرکت شرکت‌های دانش‌بنیان کشور به سمت فناوری‌های پیچیده و میان‌رشته‌ای دانست؛ فناوری‌هایی که در نقطه تلاقی علوم اعصاب، مهندسی پزشکی، پردازش سیگنال، مدل‌سازی محاسباتی و هوش مصنوعی قرار می‌گیرند.

ادامه مسیر این محصول، از تکمیل نمونه اولیه و انجام آزمون‌های لازم تا اعتبارسنجی، اخذ مجوزهای تخصصی و ورود به بازار، اهمیت زیادی خواهد داشت. در صورت موفقیت این مراحل، چنین فناوری‌هایی می‌توانند علاوه بر پاسخگویی به بخشی از نیازهای نظام سلامت، ظرفیت تازه‌ای برای توسعه محصولات پیشرفته پزشکی و افزایش سهم شرکت‌های دانش‌بنیان ایرانی در بازار تجهیزات پزشکی ایجاد کنند.

توسعه فناوری‌های بومی در حوزه پایش مغز همچنین می‌تواند زمینه را برای محصولات پیشرفته‌تر در حوزه علوم شناختی فراهم کند؛ حوزه‌ای که با توجه به رشد پردازش داده‌های زیستی و استفاده از مدل‌های محاسباتی، ظرفیت قابل توجهی برای توسعه محصولات دانش‌بنیان در سال‌های آینده خواهد داشت.