Новые технологии в сфере здоровья
Здравоохранение – это не просто отрасль медицинской науки, а отдельная сфера, на которую человечество возлагает огромные надежды. На протяжении последнего десятилетия появилось огромное количество новых технологий здоровья, нацеленных на эффективную профилактику, своевременное диагностирование и быстрое безопасное лечение.
Прогресс в этой сфере стремительно продолжается, что позволяет не только увеличить среднюю продолжительность жизни, но и сделать её более качественной, избавив людей от боли и плохого самочувствия.
Подкожный нанодатчик
Для нормального роста и жизни практически всех клеток в живом организме необходимы молекулы NO – оксида азота. Именно благодаря ему внутри матрикса всех клеток и в тканях проводятся сигналы. Это же вещество упорядочивает работу иммунной системы. Медики давно обнаружили, что в раковых тканях и в других воспалениях уровень этого газа гораздо выше, чем в здоровых. Точного понимания, почему так происходит, пока нет, но понятно, что этот параметр можно использовать как индикатор развития патологии.
В Массачусетсе предложен инструмент, при помощи которого можно получать круглосуточные данные об уровне NO по всему организму. Новая технология основана на внедрении под кожу миниатюрного сенсора, который сможет оставаться там дольше года. Благодаря наносенсору можно будет отслеживать любые колебания и динамику выработки газа в проблемных зонах, что позволит делать выводы о состоянии здоровья, необходимости лечения или его результатах.
Такие наносенсоры представляют собой микроскопические биоматериалы, мигрирующие по кровяному руслу, собирая полноценные данные, необходимые для врача, и поставляющие их к подкожному датчику. Просвечивая в этом месте толщу кожи лучом в нужном световом диапазоне, можно получить изображение датчика, изменение цвета которого поможет понять имеющуюся картину.
В данный момент ведутся работы, которые сделают возможным использование углеродных нанотрубок не только для отслеживания оксида азота, но и для обнаружения и контроля за другими молекулами, например, за глюкозой. Такая инновация позволит людям, страдающим от сахарного диабета, избавиться от необходимости проб крови при помощи пункций. Также рассматривают возможность применения наносенсоров, которые не будут находиться в теле длительное время, а разместятся там только на время диагностики или обследования.
Биовосстановление хрящей
Изнашивание хрящевой ткани – неизбежный биологический процесс. Операции по замене суставов и хрящей – очень сложные медицинские манипуляции, связанные с большими рисками и вероятностью отторжения искусственных тканей. Кроме того, после такой операции пациент должен проходить длительную реабилитацию, во время которой физическая активность значительно ограничивается.
Швейцарские учёные разработали материал, инициирующий деление клеток хрящевой ткани именно в тех местах, где прикладывается самое большое динамическое воздействие и происходит дистрофия хряща. Стимуляторы роста обеспечивают постоянное восстановление числа клеток, которое необходимо для того, чтобы сустав выдерживал нормальную нагрузку и оставался в здоровом состоянии.
Биосовместимый материал, стимулирующий восстановление хрящевой ткани, состоит из органического биогеля, специальных наночастиц и пузырьковых липосом. Сложности в момент разработки касались того, что эти вещества не только должны активизироваться при относительно невысокой температуре человеческого тела, но и быть полностью биоразлагаемыми и легко выводиться из организма.
На данный момент все исследования успешно завершены, и уже на протяжении ближайших лет подобное биовосстановление станет доступным обычным пациентам, нуждающимся в регенерации хрящевой ткани.
Робот-врач
Новые технологии и мощное программное обеспечение позволили разработать искусственный интеллект, применяемый в сфере радиологии. Диагностика и обследование пациента больного онкологией занимает определённое время, за которое болезнь может быстро прогрессировать. Чтобы сократить диагностику до минимума, разработана система IBM Medical Sieve.
Программа позволяет в кратчайшие сроки всесторонне протестировать пациента, получить все данные о нём и о ходе заболевания. В базе данных, загружённых в компьютер, имеются исчерпывающие материалы клинических знаний из всех сфер медицины, прямо или косвенно связанных с онкологией. Кроме того, программа с поразительной точностью интерпретирует данные диагностических процедур: рентгеновских снимков, УЗИ, компьютерной томографии, МРТ, ПЭТ и разнообразных клинических тестов. Она может провести многоуровневую аналитическую работу за несколько минут, на что обычному врачу высокой квалификации потребовалось бы гораздо больше времени.
На основании выводов, которые формируются при помощи программы, поступает заключение о состоянии пациента и о самых эффективных в данной ситуации методах лечения. Сравнительные тесты показали, что компьютер даёт заключение быстрее, эффективнее и с меньшим количеством ошибок, чем обычные врачи. К тому же, такая медицинская помощь в несколько раз дешевле.
Многие специалисты обеспокоены тем, что данный подход может почти полностью искоренить в будущем профессию врача, однако, коллеги, занимающиеся радиологией, уверены, что этого не произойдёт. Просто в будущем врачи станут разбирать только самые сложные и противоречивые случаи, уделяя им достаточное внимание.
Дети гаджетов
В наше время никого не удивишь гаджетами, которые используются людьми для контроля своего здоровья и физической деятельности. Теперь новые технологии коснулись и репродуктивного здоровья. Для пар, намеренных зачать ребёнка, разработаны браслеты, которые помогут людям в этом ответственном деле.
Для женщин разработаны инновационные браслеты Ava, в которые вмонтированы специальные датчики. Весь месяц при помощи этого браслета отслеживаются такие данные, как температура тела, пульс, сердечный ритм. Эти параметры незначительно изменяются в тот момент, когда женский организм выделяет гормоны, необходимые для удачного оплодотворения и имплантации плода. Когда такой момент наступает, Ava даёт об этом знать своей владелице.
Предрекают, что такой браслет пригодится не только желающим забеременеть, но и тем, кто хочет предотвратить нежелательную беременность, так как момент овуляции перестанет быть загадкой.
Не обошли вниманием создатели репродуктивных гаджетов и мужчин. Новые технологии предлагают им браслеты фертильности – Trakfertility. Они смогут передать мужчинам информацию о текущем состоянии и количестве вырабатываемых сперматозоидов, а в случае, если уровень будет ниже нормы, дадут советы, как стабилизировать показатели. Для этого браслет должен быть синхронизирован с мобильным приложением, в котором хранится статистика всех данных и происходит их обработка.
В условиях ухудшающегося репродуктивного здоровья специалисты предсказывают большую популярность новым технологиям, способным приблизить молодые пары к заветному родительству.
Сканер для тарелки
Сканер еды скоро станет необходимым предметом для всех, кто следит за своим здоровьем. Благодаря этому приспособлению за считанные секунды можно определить, сколько калорий попадёт в организм после трапезы. Если порция не съедена полностью, то повторное сканирование отнимет результат от калоража полного блюда и покажет, как долго нужно будет «отрабатывать» порцию в спортзале.
Полезна такая новая технология не только для тех, кто хочет контролировать или сбросить свой вес. Сканер позволяет безошибочно устанавливать, из каких именно продуктов приготовлено блюдо. Если для здоровых людей это представляет праздный интерес, то для аллергиков является просто необходимым. Известно, что некоторые продукты вызывают такую сильную реакцию, которая граничит с анафилактическим шоком. Но не все продукты можно увидеть невооружённым взглядом, например, арахисовое масло, добавленное в выпечку, или пчелиный мёд. Имея в своём распоряжении сканер еды, такие люди смогут обезопасить себя от неожиданных неприятностей.
Микродоставщики лекарств
Проблема пагубного влияния на организм лекарств, которые нужны для того, чтобы оказать локальное действие, известна всем медикам. Ситуация, когда после лечения одного органа организм требует восстановления других, пострадавших от терапии, является достаточно частой. Специалисты долго думали над решением этой проблемы, и теперь выход найден.
Обнаружено, что микромолекулы углерода всегда воспринимаются иммунной защитой наших клеток в качестве внутреннего агента, поэтому его беспрепятственно пропускают через клеточные мембраны. Новые технологии позволили использовать такие молекулы в качестве капсул, внутри которых заключается лекарство, направляемое к нужной точке воздействия.
Этот механизм имеет очень большое количество плюсов. Во-первых, он позволяет многократно уменьшить объём лекарственных препаратов, поскольку раньше нужно было добиться их достаточной концентрации по всему организму, а теперь – только в очаге болезни. Во-вторых, при таком способе доставке большая часть препарата не выводится из организма до того, как попадёт к нужному участку. В-третьих, снижается негативное действие на органы пищеварения, которые страдали, когда приходилось пить лекарства.
Таким образом, точечную дозу лекарства можно увеличить до той степени, которая раньше была непереносимой для организма. Такая инновация полезна для очень многих сфер медицины, а самые большие перспективы ей предрекают в области лечения онкологических заболеваний.
Постель для парализованных
Ухаживать за парализованными людьми крайне тяжело, это требует колоссальных физических усилий. Для того, чтобы не появлялись пролежни, человека, прикованного к постели, необходимо постоянно переворачивать и менять положение тела. Чтобы решить эту проблему, несколько десятков лет назад появились антипролежневые кровати и матрацы, но они лишь частично помогли в этом деле.
Новая технология, разработанная израильскими специалистами в нейробиологии, способна не только улучшить качество жизни парализованных людей, но и в ряде случаев улучшить их состояние. Такой эффект достигается благодаря специальному постельному белью, которое пронизано электродами. Специальные датчики определяют зоны, на которые приходится самое сильное давление, и посылают туда электрические разряды, заставляющие мышцы сокращаться.
Такая «пассивная» зарядка усиливает кровообращение в сдавленных мягких тканях, что улучшает их питание и избавляет от пролежней и трофических язв. Кроме того, постоянная нагрузка прекрасно препятствует дистрофии мышц, возникающей в периоды длительного лежания. Если пациенту проводят терапию, направленную на восстановление двигательной способности, то после возвращения к физической активности он практически сразу может нормально перемещаться и двигаться, так как мышцы не атрофировались за период, проведённый в кровати.
Учитывая количество парализованных по всему миру, можно не сомневаться, что эта новая технология будет спасительной для огромного количества людей, сможет избавить больных от страданий и облегчит жизнь окружающим.
Развитие медицины ускоряется с каждым годом. Все сферы и области здоровья в данное время активно развиваются, дополняются новыми технологиями, становятся более радикальными и в то же время – щадящими для организма. Темпы появления новых открытий и направление современных исследований даёт надежду на то, что в будущем человек сможет избежать большинства проблем со здоровьем, с которыми нам приходится сталкиваться. Возможно, люди таким образом смогут не только побороть старость, но и увеличить продолжительность жизни на десятки лет уже в следующем поколении.
Источник
Перспективные технологии здорового образа жизни
В настоящее время в обществе сформировались определенные векторы развития системы здравоохранения, а также технологий, которые будут направлены на сбережение здоровья и лечение пациента.
Первый вектор – это генетика. Медицинское сообщество осваивает и в ближайшем времени научится управлять процессами, связанными с генами. Уже существуют технологии, которые позволяют расшифровать ген конкретного человека, причем, если раньше этот процесс обходился в десятки и сотни тысяч долларов, то сегодня стоимость услуги приближается к 100 долларам. Через 5 лет исследование, позволяющее определить весь генетический набор материалов человека, будет стоить порядка 50 долларов.
Второй вектор – фитнес, который представлен не только в классическом понимании, но и введено такое понятие, как ментальный фитнес — для мозговой деятельности. Известно, что на сегодняшний день важной проблемой общества является болезнь Альцгеймера. В Соединенных Штатах Америки это огромная проблема, для решения которой разрабатываются различные инструменты – медикаментозные и психологические. Последний вид занятий включает занятия ментальными упражнениями, такими, как изучение иностранного языка, освоение новых активностей и прочее.
Третий вектор — здоровое питание. Современный мир, численность которого перешагнула отметку в 7 миллиардов человек, требует новых технологий для обеспечения необходимым питанием столь высокого числа людей. Важно отметить, что в целом человек остановился в своей эволюции 70 тысяч лет назад, тогда люди вели образ жизни, основанный на собирательстве и охоте, вследствие чего привыкли к определенным продуктам, доступным на тот момент. Сейчас же мы ведем оседлый образ жизни, мало двигаемся, а потребляем всё больше переработанных продуктов, богатых углеводами и жирами. Поэтому такой образ жизни однозначно требует определенных корректировок в питании.
Четвертый вектор — очень интересный тренд – БАДы, т.е. специальные пищевые добавки, содержащие вещества, которых нам недостаточно в обычном рационе питания.
Пятый вектор — телемедицина. Современные технологии дарят новые возможности, благодаря которым можно дистанционно управлять здоровьем, обращаться к различным специалистам.
Еще один вектор — шестой — Интернет медицинских вещей. Равно как существует Интернет обычных вещей для дома, так выделяются и приборы, ответственные за сбор информации, касающейся здоровья, и за контроль над ней.
Седьмой вектор — робототехника. Сегодня всё чаще производственные процессы выстраиваются таким образом, что человек перестает в них участвовать, помогают ему в этом специальные роботы. В медицине существует не только классическая робототехника со специальными приборами, помогающими врачу во время операции, но и различные экзоскелеты, способствующие передвижению малоподвижных пациентов.
Отдельно можно выделить искусственный интеллект – восьмой вектор. Он основывается на больших данных (Big Data). Говоря о будущем системы здравоохранения, хочется сказать о понятии «disruptive» — в переводе с английского означает «разрыв». Речь идет о «разрывных» технологиях, которые могут разорвать все устоявшиеся связи и комплексы. Это касается не только медицины, но и других отраслей. Такие технологии активно появляются в нашей жизни, их темпы постоянно возрастают. Если говорить о disruptive-разрушительной технологии, которую мы сейчас переживаем, то это, в первую очередь, касается интернета. Он оказал существенное влияние на абсолютно все сферы жизни. Следующие «разрывные» технологии, которые повлияют на развитие в том числе и медицинского сообщества, будут касаться искусственного интеллекта, основанного на анализе больших данных и способного изменить весь наш образ жизни. К таким технологиям можно отнести и упомянутую робототехнику, телемедицину, Интернет медицинских вещей.
Можно представить будущее в виде пирамиды, искусственный интеллект – это вершина пирамиды. Он будет основываться на данных, которых, по некоторым прогнозам, в 2025 году в мире накопится 163 Збайт. При этом 45 Збайт – данные, которые будут сгенерированы Интернетом вещей, и второе место по числу сгенерированной информации будет относиться именно к Интернету медицинских вещей. Эти данные будут накапливаться на определенных носителях, в облаках и на серверах. Они будут формировать те данные, на основании которых мы сможем получать дополнительную информацию о здоровье. Будет формироваться так называемая географическая информационная система (ГИС), где о человеке и о его здоровье будет храниться большое количество информации, включая генетику (геномику, протеомику). На основании этой информации мы сможем формировать процесс Data mining, или поиск знаний, которые позволят нам формировать крупицы интересной информации и изменять подходы и к диагностике, и к лечению пациента.
На основании этого и будет формироваться искусственный интеллект. Это, собственно говоря, вершина пирамиды. В основе искусственного интеллекта лежат так называемые нейронные сети, т.е. новые технологии, новые инструменты программирования, которые позволят создать тот самый искусственный интеллект, который в перспективе будет управлять и робототехникой, и телемедициной, и всеми процессами для сохранения здоровья и лечения.
Основной девятой, и, пожалуй, самой важной вехой развития всей системы здравоохранения будет личное участие и погруженность в этот процесс самого пациента. Данный вектор, предполагается, окажет наиболее сильное влияние на систему сохранения здоровья.
Смотрите наши новые сюжеты и интересные обсуждения в проекте «Загрузи здоровье» на Evercare.
Источник