أهم قصص IEEE Spectrum الطبية الحيوية لعام 2025

IEEE الطيفركزت قصص الطب الحيوي الأكثر شهرة في العام الماضي على دمج التقنيات الجديدة وتجديد التقنيات القديمة. في حين أن الذكاء الاصطناعي يحظى بشعبية كبيرة في معظم القطاعات – بما في ذلك الطب الحيوي، مع تطبيقات مثل نظام الإنذار داخل الدماغ لتدهور الصحة العقلية ونموذج لتقدير معدل ضربات القلب في الوقت الحقيقي – فقد ركزت أخبار الطب الحيوي في العام الماضي أيضًا على التقنيات القديمة. التكنولوجيا مثل شبكة Wi-Fi والموجات فوق الصوتية والليزر، عادت جميعها أو وجدت استخدامات جديدة في عام 2025.

سواء كان الابتكار ينبع من التكنولوجيا الجديدة أو القديمة، IEEE الطيف سيستمر في تغطيتها بدقة في عام 2026.

معهد جورجيا للتكنولوجيا، وكلية إيكان للطب في جبل سيناء، وتيرابيكسل

عندما أدرك باتريشيو ريفا بوسي، وهو طبيب نفسي في كلية الطب بجامعة إيموري، أن المزروعات في دماغ مريضته كانت ترسل له إشارات حول تفاقم اكتئابها قبل أن تدرك حتى أن هناك أي خطأ، تمنى لو كان بإمكانه اتخاذ إجراء عاجلاً.

قادته هذه التجربة وزملاؤه إلى تطوير “نظام إنذار تلقائي” لعلامات تغير الصحة العقلية. تراقب الأداة إشارات الدماغ في الوقت الفعلي، باستخدام الغرسات لتسجيل النبضات الكهربائية، والذكاء الاصطناعي لتحليل المخرجات والإبلاغ عن علامات التحذير من الانتكاس. تقوم مجموعات بحثية أخرى في جميع أنحاء الولايات المتحدة بتجربة طرق مختلفة لاستخدام هذه الغرسات الدماغية المحفزة للمساعدة في علاج الاكتئاب، سواء بمساعدة الذكاء الاصطناعي أو بدونه. يقول جراح الأعصاب نير ليبسمان في المقال: “هناك الكثير من الروافع التي يمكننا الضغط عليها هنا”.

ديمتري كيريف/ جامعة ماساتشوستس أمهيرست

في مختبر ديمتري كيريف في جامعة ماساتشوستس أمهيرست، يقوم الباحثون بتطوير وشم رقيق من الجرافين بشكل غير محسوس قادر على مراقبة العلامات الحيوية لديك وأكثر من ذلك. “يمكن للوشم الإلكتروني أن يساعد الناس على تتبع الحالات الطبية المعقدة، بما في ذلك أمراض القلب والأوعية الدموية، والتمثيل الغذائي، والجهاز المناعي، والأمراض التنكسية العصبية. وقد يكون ما يقرب من نصف البالغين في الولايات المتحدة في المراحل المبكرة من واحد أو أكثر من هذه الاضطرابات في الوقت الحالي، على الرغم من أنهم لا يعرفون ذلك بعد، “كتب في مقال لمجلة IEEE الطيف.

كيف يعمل؟ الجرافين موصل وقوي ومرن وقادر على قياس ميزات مثل معدل ضربات القلب ووجود مركبات معينة في العرق. في الوقت الحالي، يجب توصيل الوشم بدائرة إلكترونية عادية، لكن كيريف يأمل أن يتم دمجها قريبًا في الساعات الذكية، وبالتالي سهولة ارتدائها.

إريكا كارديما / جامعة كاليفورنيا في سانتا كروز

يمكن لشبكة Wi-Fi أن تفعل أكثر من مجرد توصيلك بالإنترنت، بل يمكنها المساعدة في مراقبة قلبك بتكلفة زهيدة ودون الحاجة إلى اتصال جسدي مستمر. يستخدم النهج الجديد، المسمى Pulse-Fi، نموذج الذكاء الاصطناعي لتحليل نبضات القلب وتقدير معدل ضربات القلب في الوقت الفعلي من مسافة تصل إلى 10 أقدام.

النظام منخفض التكلفة، ويبلغ إجماليه حوالي 40 دولارًا أمريكيًا، وسهل النشر، ولا يسبب أي إزعاج. كما أنه يعمل بغض النظر عن وضعية المستخدم وفي جميع أنواع البيئات. تقول كاتيا أوبراتشكا، عالمة الكمبيوتر في جامعة كاليفورنيا، سانتا كروز، التي قادت عملية تطوير Pulse-Fi، إن الفريق يخطط لتسويق هذه التكنولوجيا تجاريًا.

شوناغ راي

يفترض سانجيتا إس. تشافان وستافروس زانوس، الباحثون في مجال الطب الحيوي في معهد الطب الحيوي الإلكتروني في نيويورك، أن الموجات فوق الصوتية قد تنشط الخلايا العصبية، مما يوفر “طريقة دقيقة وآمنة لتوفير علاجات شفاء لمجموعة واسعة من الأمراض الحادة والمزمنة”، كما كتبا في مقال لـ نطاق. ويقولون إن الموجات فوق الصوتية المستهدفة يمكن أن تكون بمثابة علاج للالتهابات أو مرض السكري، بدلاً من الأدوية ذات الآثار الجانبية واسعة النطاق.

وكتبوا أنه يعمل عن طريق اهتزاز غشاء الخلية العصبية و”فتح القنوات التي تسمح للأيونات بالتدفق إلى الخلية، وبالتالي تغيير جهد الخلية بشكل غير مباشر والتسبب في اشتعالها”. يعتقد المؤلفون أن تنشيط خلايا عصبية معينة يمكن أن يساعد في معالجة الأسباب الجذرية لأمراض معينة.

مجموعة إكستريم لايت / جامعة جلاسكو

إذا أراد الطبيب أن يرى ما بداخل رأسك، فعليه أن يقرر ما إذا كان يريد القيام بذلك بتكلفة زهيدة أو بعمق – مخطط كهربية الدماغ غير مكلف، لكنه لا يخترق الطبقات الخارجية للدماغ، في حين أن التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) مكلف، لكنه يمكن أن يرى كل الطريق. يبدو أن تسليط الليزر عبر رأس الشخص هو الخطوة الأولى نحو التكنولوجيا التي تحقق كلا الأمرين.

لسنوات عديدة، بدا هذا النوع من العمل مستحيلًا لأن رأس الإنسان جيد جدًا في حجب الضوء، لكن الباحثين أثبتوا الآن أن أشعة الليزر يمكنها إرسال الفوتونات طوال الطريق. “ما كان يعتقد أنه مستحيل، أثبتناه أنه ممكن. ونأمل… أن يكون ذلك مصدر إلهام للجيل القادم من هذه الأجهزة،” يقول رئيس المشروع جاك رادفورد في المقال.

جياوي قه

وفي المستقبل غير البعيد، قد يسمع مرضى الجراحة عبارة “سوف يراك الروبوت الآن”، كما يقترح مؤلفو هذه القصة. ويعمل الباحثون الثلاثة في مختبر الروبوتات بجامعة جونز هوبكنز، وهو المسؤول عن تطوير الروبوت الذكي للأنسجة الذاتية (STAR)، الذي أجرى أول جراحة ذاتية للأنسجة الرخوة في حيوان حي في عام 2016.

في حين أن هناك بالتأكيد تحديات متبقية في السعي لإحضار الروبوتات المستقلة إلى غرفة العمليات – مثل تطوير وحدات تحكم روبوتية للأغراض العامة وجمع البيانات ضمن لوائح الخصوصية الصارمة – فإن الهدف النهائي يلوح في الأفق. يكتب المؤلفون: “إن السيناريو الذي يتم فيه استقبال المرضى بشكل روتيني من قبل جراح ومساعد آلي مستقل لم يعد احتمالًا بعيدًا”.