أخبار الشركة عن قلب التشخيص الحديث: استكشاف تقنية التشخيص في المختبر وفوائدها

تعمل هذه الأجهزة خارجيًا لجسم الإنسان، وتدمج مستشعرات بيولوجية متطورة تكتشف التفاعلات الجزيئية بدقة عالية، مما يساعد متخصصي الرعاية الصحية في تحليل العينات. بالإضافة إلى ذلك، تقوم وحدات معالجة الإشارات المتقدمة بتحويل الإشارات الكيميائية الحيوية إلى بيانات قابلة للقياس الكمي، والاستفادة من تقليل الضوضاء ومحولات الإشارات التناظرية إلى الرقمية (ADCs) لتحسين الدقة. تقوم تحليلات مدعومة بالذكاء الاصطناعي (AI) بمعالجة مجموعات بيانات كبيرة لتحديد العلامات الحيوية واكتشاف الحالات الشاذة وتقديم رؤى تنبؤية، مما يدعم متخصصي الرعاية الصحية في قراراتهم السريرية. تعمل الأنظمة الميكروفلويدية المعيارية على أتمتة تحضير العينات وتسليم الكواشف، مما يضمن الدقة وقابلية التكرار لتقليل الأخطاء البشرية. يتيح إدارة الطاقة القوية والاتصال من الدرجة الطبية التشغيل دون انقطاع والإرسال الآمن لبيانات السجلات الصحية الإلكترونية لتلبية لوائح الأمن السيبراني المتطورة في الرعاية الصحية. تعمل هذه الأنظمة المدمجة على تقليل أوقات إنجاز التشخيص، وتعزيز كفاءة سير العمل، وتسهيل الوصول العالمي إلى الطب الشخصي. هذه الميزات تجعلها أدوات لا غنى عنها في إعدادات الرعاية الصحية السريرية واللامركزية.

الميزات الرئيسية

• تشخيص سريع ودقيق
• اختبار متعدد الحساسية العالية
• تحليلات مدعومة بالذكاء الاصطناعي
• تصميم يركز على المستخدم
• اتصال متكامل

مخطط كتلة النظام

تتكون بنية نظام جهاز التشخيص المختبري من عدة وحدات متكاملة تعمل معًا بسلاسة لتقديم نتائج تشخيصية موثوقة ودقيقة. تلعب كل وحدة دورًا حاسمًا في ضمان الأداء العام للنظام ودقته. فيما يلي شرح تفصيلي للمكونات الأساسية في مخطط كتلة النظام لجهاز التشخيص المختبري المعمم، إلى جانب مثال لمخطط كتلة جهاز معالجة الصور.

1. وحدة تحضير العينة
2. مصفوفة المستشعرات البيولوجية
3. وحدة معالجة الإشارات
4. محرك تحليل البيانات (خوارزميات الذكاء الاصطناعي/التعلم الآلي)
5. واجهة المستخدم (شاشة العرض/شاشة اللمس)
6. نظام إدارة الطاقة
7. واجهة الاتصال (Wi-Fi/Bluetooth)
8. وحدة تخزين البيانات
9. وحدة مراقبة الجودة والمعايرة
الشكل 2: مخطط كتلة النظام لمحلل التشخيص المختبري القائم على الصور

يقوم المستخدم بإعداد العينة البيولوجية أو الكيميائية، غالبًا ما يتضمن التلوين أو إضافة الكواشف أو الغسيل. ثم يتم تحميل العينة في خرطوشة المحلل. تم تصميم وحدة تحضير العينة المعتمدة على الميكروفلويديك لأتمتة المهام الأساسية مثل خلط الكواشف وفصل المكونات وإعداد العينات. بمساعدة المشغلات الدقيقة - بما في ذلك المحركات والمضخات والسخانات - تتعامل هذه الوحدة مع السوائل بدقة كبيرة في ظل ظروف خاضعة للرقابة. لإدارة أحجام العينات الصغيرة بكفاءة، تشتمل الوحدة على قنوات وغرف ميكروفلويديك، مما يضمن التحضير الأمثل للتحليل اللاحق.

مصفوفة المستشعرات البيولوجية

تعد مصفوفة المستشعرات البيولوجية ميزة مركزية في نظام التشخيص، حيث تضم تقنيات استشعار متعددة للكشف عن التفاعلات الكيميائية الحيوية وقياسها. يلتقط مستشعر كاميرا معالجة الصور صورًا عالية الدقة للعينات البيولوجية، وهي ضرورية للتشخيص الذي يعتمد على التحليل المورفولوجي. تتم معالجة هذه الصور في الوقت الفعلي بواسطة وحدة معالجة الرسومات. تُستخدم المستشعرات الكهروكيميائية لمراقبة التفاعلات الأيونية أو الجزيئية، بينما توفر المستشعرات البصرية القادرة على اكتشاف التألق أو الامتصاص أو التألق الكيميائي وسائل متعددة الاستخدامات لتحليل العينات. بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم المستشعرات المعتمدة على المقايسة المناعية لتحديد المستضدات أو الأجسام المضادة المحددة. تعمل المستشعرات في انسجام لتحويل التفاعلات الكيميائية الحيوية إلى إشارات كهربائية أو بصرية أو ميكانيكية قابلة للقياس، مما يشكل الأساس للتفسير التشخيصي الدقيق.

وحدة معالجة الإشارات

بعد أن تكتشف المستشعرات الإشارات، تقوم وحدة معالجة الإشارات بتضخيم هذه المدخلات وتصفيتها ورقمنتها لضمان قياسها بدقة. باستخدام محولات الإشارات التناظرية إلى الرقمية، تضمن هذه الوحدة دقة قراءات الإشارات. بالإضافة إلى ذلك، يتم تطبيق دوائر متخصصة لتقليل الضوضاء لتحسين وضوح البيانات ودقتها، والتخفيف من أي تشوهات قد تعرض دقة النتائج التشخيصية للخطر. في حالة أجهزة التشخيص المختبري القائمة على معالجة الصور، يضيء مصدر الضوء (LED أو الليزر أو مصباح الهالوجين) العينة والكاشف. يمكن أن تشتمل أجهزة الكشف على أجهزة مقترنة بالشحنات (CCDs) أو مستشعرات أشباه الموصلات المعدنية المؤكسدة التكميلية (CMOS)، والتي تلتقط الصورة عبر منطقة ما. تخضع هذه البيانات الملتقطة للمعالجة المسبقة لتحسين الجودة، وإزالة الضوضاء أو القطع الأثرية. ثم يتم تقسيم الصور لتحديد مناطق الاهتمام.

محرك تحليل البيانات (خوارزميات الذكاء الاصطناعي/التعلم الآلي)

تم تجهيز محرك تحليل البيانات بخوارزميات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي المتقدمة التي تعالج بيانات المستشعر وتفسرها. يمكن لهذه الخوارزميات التعرف على الأنماط المعقدة وتشخيص الحالات وتحديد أي حالات شاذة قد تتطلب مزيدًا من التحقيق. يقوم النظام باستمرار بتحسين نماذجه التشخيصية من خلال أنظمة التعلم المستندة إلى السحابة، مما يساعد على تحسين دقة التنبؤات وصنع القرار بمرور الوقت. تعمل هذه العملية في الوقت الفعلي والمتطورة على تحسين الدعم لمتخصصي الرعاية الصحية.

واجهة المستخدم (شاشة العرض/شاشة اللمس)

تعمل واجهة المستخدم كنقطة تفاعل بين الجهاز التشخيصي ومشغله. تتميز بشاشة تعمل باللمس، وتوفر واجهة مستخدم رسومية (GUI) تسمح للمستخدمين بتحديد الاختبارات ومراقبة التقدم وتصور النتائج بتنسيق سهل الاستخدام. تدعم الواجهة لغات متعددة ويمكن تخصيصها لتناسب سير العمل المحدد، مما يعزز سهولة الوصول إلى الجهاز وتوفره لتلبية احتياجات المستخدمين المتنوعة.

نظام إدارة الطاقة

لضمان التشغيل السلس والموثوق به، ينظم نظام إدارة الطاقة إمداد الطاقة للجهاز، سواء من مصدر التيار المتردد أو البطارية. إنه مزود بمحولات من الدرجة الطبية ومنظمات الجهد وأنظمة النسخ الاحتياطي للحفاظ على الأداء المستمر. تم تحسين هذا النظام لتقليل استهلاك الطاقة، خاصة عند دعم تصميمات الأجهزة المحمولة. من الضروري أيضًا أن يظل الجهاز قيد التشغيل لفترات طويلة دون انقطاع.

واجهة الاتصال (Wi-Fi/Bluetooth)

تسمح واجهة الاتصال للجهاز بالاتصال بالأنظمة والشبكات الخارجية عبر التقنيات اللاسلكية مثل Wi-Fi أو Bluetooth أو الاتصال قريب المدى (NFC). يضمن هذا الاتصال الإرسال الآمن للبيانات إلى أنظمة السجلات الصحية الإلكترونية (EHR) أو الأجهزة البعيدة. علاوة على ذلك، يسهل التكامل مع منصات السحابة التشخيص عن بعد وتطبيقات التطبيب عن بعد، مما يمكّن متخصصي الرعاية الصحية من مراقبة بيانات المريض وإدارتها عن بُعد.

وحدة تخزين البيانات

تتحمل وحدة تخزين البيانات مسؤولية تخزين نتائج الاختبارات ومعلومات المريض بشكل آمن. تدعم هذه الوحدة خيارات التخزين المحلية، مثل ذاكرة الفلاش، ومزامنة السحابة لإدارة البيانات بكفاءة. يضمن الالتزام بالمعايير التنظيمية للتعامل مع البيانات الطبية، مثل HIPAA و GDPR، الحفاظ على سرية المريض، ويعمل الجهاز ضمن حدود متطلبات الصناعة.

وحدة مراقبة الجودة والمعايرة

لضمان موثوقية الجهاز ودقته بمرور الوقت، تراقب وحدة مراقبة الجودة والمعايرة أداء النظام من خلال الفحوصات الداخلية المنتظمة. يتضمن معايير مرجعية وعينات تحكم تتحقق من قدرات اختبار الجهاز. يتم دمج إجراءات المعايرة الآلية للحفاظ على دقة النتائج واتساقها، مما يضمن الأداء طويل الأجل للجهاز في سيناريوهات التشخيص المتنوعة. يلعب كل من هذه المكونات دورًا أساسيًا في عمل جهاز التشخيص المختبري، مما يضمن أن الجهاز يقدم نتائج دقيقة وموثوقة وفي الوقت المناسب لمتخصصي الرعاية الصحية والمرضى على حد سواء. يرجى الاطلاع أدناه على توصيات المكونات التي يجب أن تجدها مفيدة. يمكنك التواصل مع فريق دعم الهندسة لدينا عبر مربع الاتصال. لدينا أيضًا مهندسو تطبيقات ميدانية محليون يمكنهم دعم تصميماتك.