„Am încercat să ne dăm seama în care dintre aceste previziuni poate fi de încredere și în care nu.
Prefaţă
Am avut recent o prelegere despre anatomie, unde stimatul nostru profesor E. S. Okolokulak a vorbit despre sistemul nervos central - telencefal etc. În mod neașteptat pentru noi, ne-a anunțat că a pregătit un desen animat și ne-am uitat unul la altul, zicând, de ce avem nevoie de desene animate noi, oameni atât de serioși. Aceasta a fost, desigur, o glumă, dar se referea la cel mai nou program, care a fost creat recent împreună de medici și programatori. El a vorbit despre o prezentare 3D a structurilor creierului, atât colectiv, cât și individual. Dar nu am fost foarte surprins de acest lucru, având în vedere că petrec ore întregi urmărind filme științifico-fantastice și tone de videoclipuri YouTube pe această temă, iar ceea ce profesorul nostru ne-a arătat cu atâta încântare mi s-a părut de la sine înțeles. Desigur, de fapt, a fost nevoie de ani de zile pentru a dezvolta un astfel de program, iar acest program nu este dat nimănui, ci este stocat aproape în seiful profesorului. Dar nu asta este ideea.
Profesorul a trecut fără probleme la subiectul viitorului medicinei și și-a exprimat opinia, atingând, însă, doar un domeniu. El a spus că în curând vom învârti un model 3D al creierului în aer, la fel ca în filmele științifico-fantastice și nu există nicio îndoială. Un profesor atât de respectabil și serios a vorbit despre astfel de lucruri și nu ne-am putut îndoi nici măcar o secundă. Mai mult, trăim astfel de vremuri. Apoi a spus că în urmă cu câțiva ani, scanarea 3D a creierului era fantastică, dar acum mulți medici din practică pot privi cu ușurință structurile creierului strat cu strat.
Proiectie 3D cu control prin gesturi
Acesta este primul lucru pe care vreau să-l descriu, deoarece profesorul nostru a arătat exact această prognoză în prelegerea sa. De fapt, în practică, scanarea 3D este deja folosită astăzi și astăzi putem scana același creier, apoi îl rotim, îl mărim, îl „tăiem” strat cu strat și să vedem ce patologie este într-o anumită zonă. Dar! Toate acestea le facem folosind mouse-ul, tastatura, adică prin ecranul monitorului. Ce se întâmplă dacă, în viitorul apropiat, am putea proiecta în aer un model 3D al creierului în timp real și să-l învârtim? laturi diferite, mărește, „tăie”-o drept în aer cu aceleași gesturi? Da, acest lucru va fi posibil în viitor! Dovadă în acest sens este că oamenii de știință au început deja să lucreze în această direcție, iar astăzi putem controla computerul cu gesturi, dar tot pe ecran, adică prin proiectarea unei imagini pe suprafață (folosind metoda Kinect). În viitorul apropiat, totuși, astfel de senzori se vor îmbunătăți și vom putea muta modelele direct în aer, la fel ca Tony Stark din filmul „Iron Man”. Atingerea acestui obiectiv va dura, cred, cam 10-15 ani, nu mai mult. Acest lucru nu se va adeveri numai dacă medicii înșiși îl consideră incomod.
Îmbrăcăminte cu senzori
Acest lucru nici măcar nu merită discutat, pentru că în India au venit deja cu haine care înregistrează diverși indicatori ai corpului. Acesta va fi achiziționat de cei care trebuie să-și scaneze funcțiile corpului la anumite intervale și nu vor să piardă timpul cu examinarea în spitale. Ea va fi neprețuită și în sport.
Toate funcțiile corpului vor fi afișate în timp real, începând de la puls, tensiune arterialași se termină cu tonusul muscular general. Informațiile vor fi trimise pe smartphone, iar de acolo vor fi sincronizate cu computerul de acasă, sau pe dispozitivele medicilor. Acest lucru se va întâmpla în 10-15 ani.
Imprimante 3D de organe umane
Desigur, nu m-am putut abține să nu menționez asta. Un subiect senzațional în perioada noastră de tranziție sunt imprimantele 3D. Imprimantele 3D care produc figuri și piese din plastic, din care poți chiar asambla arme, nu mai sunt o noutate. Acum, oamenii de știință din mai multe țări cresc organe vii prin imprimarea lor pe bioimprimante 3D. Au „desigilat” rinichiul, dar s-a dovedit că acest rinichi funcționează doar timp de 4 luni - asta-i tot. În această etapă, această problemă este în curs de rezolvare. Se va rezolva peste 5-10 ani.
Progrese în neurotehnologie
Această direcție m-a interesat cel mai mult, deoarece creierul și sistemul nervos în general sunt o galaxie de structuri misterioase care nu sunt atât de bine studiate de oameni. Unul, de exemplu, avea jumătate din creier sau chiar mai mult, dar este o persoană destul de obișnuită, cu o minte medie; altuia i s-a tăiat o bucată mică de țesut necrotic și a devenit o legumă. Există multe lucruri neexplorate în acest domeniu și mulți oameni de știință lucrează astăzi la el.
Din moment ce m-am antrenat ca paramedic de ambulanță, nici nu m-am putut abține să nu menționez acest lucru. Mai multe previziuni posibile:
- „Moarte reversibilă”, care va da timp pentru a salva victima. De exemplu, administrați o soluție criogenă în loc de sânge în timp ce o persoană este dusă la terapie intensivă.
- Primirea de informații fiabile și necesare despre daune imediat de la un smartphone sau direct de la îmbrăcămintea victimei.
- Livrarea oxigenului oricăror părți deteriorate ale corpului, în special creierului, este mai mult într-un mod rapid- din nou, printr-o solutie speciala.
- Dispozitive pentru menținerea activității creierului chiar dacă organismul a încetat să mai pompeze sânge. Ceva ca o cască, care este echipată cu fire și tuburi cu înlocuitori de sânge.
- În secția de terapie intensivă, datorită tehnologiilor dotate cu ultimul cuvant tehnicienii și resuscitatorii nu vor pierde acele minute prețioase de care depind foarte mult.
Datorită atenției mai puțin acordate medicinii de îngrijiri critice decât altor ramuri ale medicinei de către cercetători și guverne, această prognoză ar putea dura 20 de ani pentru a se realiza.
Iar ultima prognoză este informatizarea universală și integrarea tuturor structurilor medicinei
Inovațiile vor afecta direct toate structurile medicinei. Chiar și ceva la fel de simplu precum prescrierea de medicamente unui pacient, completarea istoricului său medical, obținerea de informații despre el, despre bolile pe care le avea înainte, despre bolile sale ereditare, cu probabilitatea lor... Toate acestea vor fi sincronizate în serverele centrale și prezentate pe tablete care vor fi date fiecărui medic atunci când vor începe lucrul. Tot ce trebuie să facă este să atașeze cardul electronic al pacientului la dispozitiv. Dacă nu ai un card, nu contează, îl poți completa oricând fără să tastați, ci vorbind (control vocal). La noi, însă, toate acestea se vor întâmpla peste 50, sau chiar 80 de ani.
Până la urmă, aș vrea să spun că toate acestea sunt posibile doar dacă nu ne limităm. Așa cum a spus profesorul nostru: „Acum zece ani, tot ceea ce vedem acum era doar știință ficțiune și o ficțiune a imaginației scriitorilor și regizorilor, dar acum, toate acestea ne înconjoară. Și nu există nicio îndoială că ceea ce se arată acum în știință. filme de ficțiune și scriu în cărți – se va împlini în următorii 5-10 ani”. Ei bine, poate nu peste 5-10 ani, dar în următorii 50-80 de ani cu siguranță ar trebui să devină realitate. Eu cred în asta.
Crezi asta?
Ibrahim Salamov
Analiză telematică și computerizată a datelor, senzori de sănătate și tehnologii cognitive, programări online la medici și programări la distanță, gadgeturi medicale și aplicații pentru smartphone. Acestea sunt direcțiile de dezvoltare a tehnologiilor informaționale în medicină. Potrivit experților intervievați de Profile, în 5-10 ani, monitorizarea constantă a sănătății „va fi efectuată de roboți mari și gadgeturi mici”.
Medicina si monitorizare conditii de sanatate, pe de o parte, sfera high-tech. Pe de altă parte, piața de asistență medicală din Rusia, în special partea de stat a acesteia, este foarte precaută și pe îndelete. Cu toate acestea, în ciuda întregului conservatorism al pieței medicale rusești, informatizarea de bază a majorității asistenței medicale rusești a avut deja loc: instituțiile medicale s-au conectat la internet, pacienții își pot face programări la medici online. Acum ne extindem și ne îmbunătățim sistem existent– integrarea sistemelor informaționale la nivel regional și federal, telemedicina se dezvoltă, clinicile trec la utilizarea unui singur card medical. Ca urmare, la sfârșitul anului 2014, volumul cheltuielilor bugetare pentru tehnologia informației (IT) în domeniul sănătății a depășit 6,5 miliarde de ruble, au calculat experții analiștilor Vademecum.
Big Data și gadget-uri
Principala tendință globală în domeniul informatizării medicinei, inclusiv a sportului, este Big Data ("big data" - matrice extinse de date globale nestructurate), care sunt procesate folosind tehnologii cognitive. Astfel, este posibil să combinați arhivele de cercetare și, într-adevăr, toate cunoștințele acumulate pe orice subiect, într-un singur meta-studiu global.
„Tehnologiile cognitive sunt un set de metode matematice, algoritmi și tehnologii informatice care fac posibilă crearea de mașini inteligente”, explică Serghei Stroganov, șeful direcției Technosoft la Technoserv.
Învățarea profundă este una dintre cele mai de succes abordări pentru rezolvarea problemelor individuale folosind metode cognitive, notează Stroganov. Această abordare utilizează rețele neuronale profunde (adică cu un număr mare de straturi și dependențe complexe, capabile să extragă cele mai mici caracteristici abstracte) rețele neuronale de diferite tipuri, care permit utilizarea unei clase largi de algoritmi în funcție de datele pe care se află. antrenat.
Astfel de tehnologii pot fi utilizate în medicină, de exemplu, pentru analiza imaginilor din ultrasunete, RMN, raze X, analizând istoricele medicale și emitând recomandări pe baza acestora, realizând proteze inteligente controlate printr-o interfață neuronală (inclusiv pentru refacerea funcțiilor motorii).
„Sistemele de recomandare, sistemele de control și sistemele de sprijinire a deciziilor clinice vor face posibil să se facă cu munca medicală același lucru care s-a întâmplat cu multe alte forme de muncă intelectuală - eliberând medicul de rutină și înghesuială, ajutându-l să nu greșească din cauza neatenției. . De fapt, „pilot automat” vine în profesia medicală – una foarte responsabilă și romantică”, spune Evgeniy Paperny, șeful proiectului „[email protected]”. Adevărat, notează el, acesta din urmă este relevant în primul rând pentru acele țări în care timpul unui medic este foarte scump.
Un exemplu de utilizare a tehnologiilor cognitive este aplicația Workplace Health creată de Asociația Americană a Inimii. Aplicația folosește capacitățile sistemului IBM Watson: va da sens datelor analitice și, astfel, va ajuta la elaborarea de recomandări pentru angajatori pentru a menține sănătatea angajaților lor. De exemplu, Watson vă va spune cum corporațiile pot crea și adapta în mod corespunzător programele de asigurări de sănătate și wellness pentru angajați, astfel încât acest lucru să contribuie la o îmbunătățire calitativă a sănătății lor. Inițiativa este concepută pentru a reduce riscul de dezvoltare boli cardiovasculare, care afectează în prezent peste 85 de milioane de americani.
A doua tendință ca importantă sunt dispozitivele portabile, integrate în primul rând cu telefoane și ceasuri. „Există instrumente de urmărire pentru fitness și sănătate, dar, în ciuda popularității lor, distribuția lor nu este comparabilă cu numărul de utilizatori de smartphone-uri. Prin urmare, cel mai interesant lucru este să obțineți date medicale/de fitness folosind senzorii existenți”, spune Evgeniy Paperny. Domeniul senzorilor fiziologici se mai numește și Sinele Cuantificat sau Internetul Meu.
Astfel, pachetul de bază al unui iPhone obișnuit include nu doar aplicația Health, ci și cadrele ResearchKit și CareKit, care permit dezvoltarea aplicațiilor medicale, explică el. „Ca urmare, s-a dovedit că pentru a evalua dinamica bolii Parkinson nu este necesar teste inutile: Rezultatul poate fi obtinut prin analiza miscarilor pacientului sau a tiparelor de tremurat ale corzilor sale vocale. Simultan cu noul medicament o companie farmaceutică poate lansa o aplicație mobilă care îi monitorizează aportul sau vă permite să raportați efectele secundare”, argumentează el.
În viitor, această tehnologie va duce la faptul că o vizită la medic nu va fi însoțită de întrebări precum „cu ce ați fost bolnav și ce teste s-au făcut?”: medicul va putea să se familiarizeze rapid cu citirile. de senzori care au fost deja analizați folosind tehnologii „big data” și pun rapid un diagnostic și determină tratamentul, dieta sau regimul necesar, prezice Alexey Shalaginov, director de soluții industriale la Departamentul IT și Data Center al Huawei din Rusia.
Același lucru este valabil și pentru medicina sportivă, iar posibilitățile de utilizare aici sunt și mai largi, notează Shalaginov. De exemplu, conform informațiilor primite de la senzori Firme de asigurari va putea determina costul personalizat al asigurării clientului.
„Suntem cu câțiva ani în urmă în tehnologie, cu 50 de ani în management”
Cu toate acestea, experții notează: piața rusă este încă foarte departe de a utiliza astfel de sisteme. „Piața rusă abia se apropie de realizarea necesității unor astfel de sisteme medicale. De exemplu, cifra de 50% din utilizarea senzorilor medicali de către pacienții din țările dezvoltate din Rusia este aproape de câteva procente, iar în cel mai bun scenariu pacientul își poate arăta medicului smartphone-ul la programare cu informații despre durata fazelor de somn ușor sau profund”, se plânge Alexey Shalaginov. – Punctul culminant al informatizării medicinei ruse de până acum este trimiterea rezultatelor testelor către e-mail rabdator."
Potrivit lui Evgeniy Paperny, Rusia rămâne în urma liderilor de piață cu câțiva ani în ceea ce privește capacitățile tehnologice și intelectuale, cu 10 ani în ceea ce privește educația și formarea academică și cu 50 de ani în ceea ce privește calitatea managementului în industrie. „Am ratat momentul în care s-a putut crea un sistem medical centralizat bun în toată țara. Fiecare regiune a reușit să-și creeze propriile sisteme, iar acum este foarte dificil să le combini în ceva unic. Acest lucru creează deja probleme, la toate nivelurile”, adaugă Paperny.
De exemplu, sistemele comerciale existente în Rusia pentru înregistrarea în instituțiile medicale, dintre care cele mai mari sunt DocDoc și InfoDoctor, nu au o integrare deplină cu cele medicale. sisteme de informare(MIS) al instituțiilor de tratament și prevenire. Ca urmare, pacientul nu poate vedea când un anumit medic are o „fereastră”. Motivul este lipsa unei standardizări adecvate a interfețelor și serviciilor.
„Lipsa standardelor aprobate pentru acordarea de îngrijiri medicale, obligatorii pentru utilizare în toată țara, împiedică pătrunderea tehnologiilor informaționale”, spune Alexander Antipov, șeful digital healthcare la FORS Group of Companies.
În plus, în Rusia nu există un singur registru proceduri de diagnosticare, motiv pentru care aceleași teste și studii sunt numite diferit în clinici diferite. De exemplu, într-o instituție scriu: „examinarea stomacului cu introducerea unui agent de contrast”, într-o alta – „radiografie a stomacului cu contrast”. Pentru sisteme automatizate Acestea sunt departe de a fi sinonime.
Cu toate acestea, potrivit lui Antipov, principalul lucru nu este tehnologia, ci mentalitatea. „Spre deosebire de multe alte țări, situația noastră cu prevenirea și prevenirea bolilor este extrem de proastă. Nici unul programe guvernamentale diagnostice preventive, screening-uri etc.”, spune expertul. – Și cetățenii înșiși își tratează sănătatea extrem de frivol, voluntar asigurare de sanatate operează în principal în sectorul corporativ.”
Prognoze
Piața medicamentelor electronice este foarte diversificată, ceea ce face dificilă realizarea de prognoze pentru dezvoltarea sa în ansamblu, spun analiștii. Potrivit companiei de analiză PriceWaterhouseCoopers, în următorii 5-7 ani segmentul de diagnostic al medicinei electronice se va dezvolta în cel mai rapid ritm cu o creștere anuală de 15%, deoarece numărul pacienților din lume cu boli cronice, potrivit Centrului American pentru Controlul și Prevenirea Bolilor, Centrul pentru Controlul și Prevenirea Deceselor, continuă să crească.
Piața sănătății mobile (mHealth) va crește cel mai rapid, cu o rată medie anuală de creștere de 27% în următorii cinci ani, prevăd analiștii PWC. Potrivit Asociației Americane de Telemedicină (ATA), numărul pacienților care utilizează mHealth a crescut de mai multe ori între 2000 și 2015, iar numărul de descărcări de aplicații mHealth în America de Nord s-a ridicat la 44 de milioane în 2015. „Conform Institutului de Cercetare de Stat al Centrelor Medicale al Ministerului Sănătății al Federației Ruse, mai mult de jumătate dintre utilizatorii ruși de smartphone-uri sunt pregătiți să folosească tehnologiile mobile de sănătate (mHealth), mai mult de 10% dintre respondenți sunt gata să plătească pentru acest lucru. tip de serviciu,– a spus Alexandru Antipov. – Conform rezultatelor cercetării lor, utilizarea serviciilor de monitorizare personală crește semnificativ aderarea pacientului la tratamentul prescris și, ca urmare, duce la scăderea numărului de spitalizări și la creșterea calității vieții. Rezultate similare au fost demonstrate în timpul proiectelor noastre pilot în institutii medicale privind utilizarea platformei de monitorizare la distanță REMSMED pentru managementul pacienților cronici.”
În medicină, baza unei descoperiri este miniaturizarea bazei elementului și creșterea autonomiei surselor de alimentare, notează Serghei Stroganov. Această tendință se va dezvolta și în mod activ în următorii ani, prezice el.
„Deja astăzi, capsulele autonome se deplasează prin sistemul digestiv, oferind imagini online. Ele sunt adesea mecanismele executive. Sistem circulator este stăpânit acum. Extinderea zonei de penetrare în vase de la o secțiune transversală mai mare la una mai mică este ceea ce vedem în fiecare zi”, explică el.
„Putem spera că în 5 ani medicul nu numai că va pune un diagnostic și va scrie o rețetă electronică pentru medicamente, ci va recomanda și cea mai potrivită aplicație mobilă pacientului”, este sigur Antipov. „Medicul va putea oferi un serviciu de monitorizare personală folosind un dispozitiv de măsurare medicală purtabil care nu modifică calitatea obișnuită a vieții, dar monitorizează în același timp un întreg set de parametri fiziologici semnificativi ai corpului.”
Secolul 21 devine în mod clar secolul medicinei, crede optimist Evgeny Paperny. Potrivit prognozei sale, în decurs de un an va fi adoptată în Rusia o lege privind telemedicina. În cinci ani, va exista livrarea de la distanță a medicamentelor, acordarea de licențe a medicilor, facilitarea practicii private și până la 20% servicii medicale vor fi furnizate de la distanță (până la aproximativ 60% vor fi furnizate de la distanță). „În străinătate, în cinci-zece ani, orice decizie și prescripție medicală va fi verificată și susținută de sisteme inteligenţă artificială, iar monitorizarea (constantă!) a stării de sănătate va fi efectuată de roboți mari și gadget-uri mici”, se așteaptă Paperny.
Timpul trece, iar oamenii de știință nu stau cu mâinile în brațe, ci fac totul pentru a se asigura că medicina se dezvoltă constant, progresează și primește mai multe oportunități de a lucra cu pacienții. Scopul lor este să atingă un nivel în care toate bolile pot fi înfrânte și, și mai bine, apariția lor poate fi prevenită cu totul. Cât de aproape s-au apropiat de asta și cum va fi medicina viitorului, vă vom spune în acest articol.
Nanoboții: speranța întregii umanități
Cine dintre noi nu știe despre nanotehnologie? În lumea medicinei și a științei, ele sunt pe buzele tuturor, pentru că acesta este viitorul nostru și chiar cale magică soluții la multe probleme legate de sănătatea umană.
Ce îi face speciali? Nanoparticulele au proprietăți unice care deschid multe noi posibilități pentru oamenii de știință.
Cărțile sau filmele științifico-fantastice prezintă adesea tehnologii care permit cuiva să resusciteze rapid o persoană, să-i restaureze membrele deteriorate și așa mai departe. Cu doar zece ani în urmă, toate acestea păreau doar ficțiune, o născocire a imaginației cuiva. Dar astăzi acestea sunt realitățile viitorului, deoarece oamenii de știință prevăd că, de îndată ce nanostructurile vor deveni mai răspândite, vor începe să creeze roboți în miniatură care pot restaura rapid corpul uman, aproximativ vorbind, să-i efectueze revizia.
Desigur, o astfel de afirmație pare foarte îndoielnică, dar de fapt este destul de reală. Interacțiunea dintre o persoană bolnavă și nanotehnologie va arăta astfel. Pacientul bea un amestec care conține nanoboți, adică roboți miniaturali, sau este injectat intravenos, iar aceștia sunt absorbiți în sânge. În timpul mutării lor, ei vor putea repara toate daunele interne.
Cu ajutorul nanoparticulelor, va fi posibilă și corectarea ADN-ului, care nu numai că îl va corecta, ci și va preveni apariția mutațiilor care duc la formarea diferitelor tipuri de boli.
Cyborgi – fantezie sau realitate?
O altă temă preferată a science fiction-ului sunt oamenii cyborg, adică cei care au părți ale corpului mecanizate. Dar pot astfel de oportunități să fie considerate ceva fantastic astăzi? Este puțin probabil, deoarece deja în 2011 a fost efectuată o operație în America, în timpul căreia inima pacientului a fost îndepărtată complet și, în schimb, au fost instalate două rotoare, responsabile cu pomparea sângelui.
De asemenea, cu destul de mult timp în urmă, medicii au învățat să administreze stimulente artificiale, care pot fi considerate și un fel de cibernitizare a unei persoane. Problema cu astfel de instalații era că trebuiau schimbate destul de des. Cu toate acestea, astăzi oamenii de știință israelieni au ținut cont de neajunsurile lor și au creat versiuni mai avansate de stimulente și alte dispozitive similare care se hrănesc cu biocurenții corpului uman. Aceasta înseamnă că a dispărut și nevoia unei înlocuiri atât de frecvente.
Cine știe, poate că în curând mințile strălucitoare ale umanității vor învăța să creeze dispozitive mecanizate și mai convenabile și mai stabile, care pot înlocui organele crescute artificial.
Organe artificiale
Nu este un secret pentru nimeni că problemele cu nivelul de ecologie, o creștere bruscă a populației de pe planetă și mulți alți factori au stimulat o creștere a numărului de boli. Din păcate, nu crutează pe nimeni și adesea duc la suferințe prelungite și decese. Nu se poate decât să simpatizeze cu persoanele care fac dializă și au nevoie de un transplant de organe, pentru că deseori așteptările lor nu sunt îndeplinite.
De asemenea, este de remarcat faptul că transplantul de organe este un proces foarte complex și, cel mai important, costisitor. Dar celulele stem vor ajuta la rezolvarea acestei probleme odată pentru totdeauna. Perioadă lungă de timp Oamenii de știință au lucrat pentru a le studia caracteristicile și posibilitatea de a crește noi organe din țesuturi individuale. Până în prezent, în laboratoare au fost efectuate multe studii de succes, care confirmă că foarte curând fiecare persoană va putea primi organul dorit cu ajutorul celulelor stem și chiar va putea fi vindecată de boli atât de teribile precum paralizia cerebrală.
Diagnosticarea viitorului - cum va fi?
Ei bine, ce fel de viitor în medicină este posibil fără dezvoltare? diagnostic precoce? De fapt, cele mai multe boli incurabile sau greu de tratat apar tocmai pentru că pacienții caută ajutor profesional prea târziu. îngrijire medicală sau din cauza echipamentelor de proastă calitate.
Noile tehnologii vor fi cât se poate de simple, ușor de utilizat și, cel mai important, foarte precise. Datorită acestora, medicii vor putea determina foarte rapid apariția tuturor bolilor. primele etape, ceea ce înseamnă că și procesul de tratament va fi simplificat, și va fi mai puțin dureros și costisitor.
Știința a făcut deja pași semnificativi în această direcție; amintiți-vă cel puțin toate tipurile de dispozitive care vă permit să monitorizați tensiunea arterială a unei persoane, nivelul zahărului din sânge etc.
În viitor, se plănuiește crearea unor senzori mici care pot fi implantați în pielea unei persoane sau cusuți în îmbrăcămintea acesteia. Cu ajutorul unor astfel de mecanisme biosenzoriale, toată lumea va putea monitoriza starea generală a corpului său, inclusiv indicatori precum ritmul cardiac, tensiunea arterială, nivelul zahărului din sânge, nivelul hormonilor și mulți alții la fel de importanți.
Este evident că societatea avansează cu salturi, ceea ce contribuie la dezvoltarea tehnologiilor medicale. Dacă încercăm să privim în viitorul apropiat, vom vedea o lume de tehnologii noi și avansate pe care chiar ieri ar fi fost greu de imaginat.
1. constructor de ADN
ADN-ul servește ca un purtător ideal care poate conține o cantitate imensă de informații. Structura ADN-ului este în continuă evoluție și schimbare, iar moleculele sale sunt adesea numite blocurile de construcție ale organismelor vii.
Pentru cercetătorii de la Universitatea Harvard, această expresie are mult mai mult sens decât pentru o persoană obișnuită - oamenii de știință folosesc de fapt ADN-ul ca elemente de bază pentru a dezvolta diferite structuri și sisteme.
Folosind această metodă, oamenii de știință au codificat 284 de pagini dintr-o carte într-o moleculă de ADN. Ei au putut să înregistreze aceste informații prin conversia mai întâi a datelor în cod binar și apoi conversia numerelor de la unu la zero în sistemul numeric cuaternar ADN - A, T, G și C. Rezultatul a fost că aceste date puteau fi citite cu ușurință. , deși acest proces este încă nevoie de destul de mult timp. Dar asta e deocamdată.
2. Dispozitive de susţinere a vieţii
Aproximativ 700.000 de oameni din întreaga lume folosesc dispozitive precum stimulatoarele cardiace, care reglează ritmul inimii. Dezavantajul este că pot dura doar aproximativ șapte ani, iar după aceea echipamentul trebuie înlocuit. Aceasta nu este doar o procedură chirurgicală complexă, ci și costisitoare. Oamenii de știință de la Universitatea de Stat din Michigan au rezolvat această problemă o dată pentru totdeauna - au dezvoltat un stimulator cardiac complet nou, care funcționează prin contractarea mușchiului inimii.
După ce a efectuat experimente și teste, dr. Amin Karami a declarat că toate au dat rezultate pozitive. Potrivit acestuia, următoarea etapă în testarea noului dispozitiv ar trebui să fie implantarea dispozitivului într-o inimă umană vie. Dacă tehnologia funcționează și arată rezultat pozitiv, va putea revoluționa nu doar domeniul medical, ci și pe cel industrial. Acest mecanism este atât de sensibil încât poate produce electricitate la orice ritm cardiac.
3. Tratamentul tulburărilor cerebrale
Creierul este un organ sensibil, afectarea căruia poate avea consecințe pe termen lung. Pentru persoanele cu leziuni cerebrale traumatice, reabilitarea completă este poate singura speranță de a reveni viata normala. Dar acum există o metodă alternativă.
Limba ta este conectată la sistemul nervos central prin mii de terminații nervoase, dintre care unele duc direct la neuronii din creier. Neurostimulatoarele portabile (PoNS) stimulează anumite zone nervoase ale limbii și prin acest dispozitiv creierul primește semnale pentru a reface zonele deteriorate. Pacienții care utilizează sistemul au prezentat o îmbunătățire semnificativă în doar o săptămână.
Pe lângă leziunile traumatice ale creierului, sistemul PoNS poate fi folosit pentru a trata boli precum boala Parkinson, alcoolismul, accidentul vascular cerebral, scleroza multiplă etc.
4. Zaruri imprimate
Folosind o imprimantă 3D, cercetătorii de la Universitatea din Washington au creat un material artificial care are proprietățile osului. Acest „model” poate fi transplantat în corpul uman în timp ce osul real crește împreună, iar apoi este divizat și îndepărtat fără a provoca daune corpului.
Principala problemă a fost alegerea materialului pentru a crea osul. După un timp, oamenii de știință au creat o formulă care includea zinc, siliciu, fosfat și calciu. Amestecul a fost testat și s-a ajuns la concluzia că cu adăugarea de celule stem va funcționa mult mai eficient.
Pentru studiu a fost folosită o imprimantă 3D ProMetal. Funcționează aproape la fel ca o imprimantă obișnuită. Trebuie doar să turnați amestecul în el și să imprimați osul dorit.
Principalul avantaj al acestei tehnologii este că acum, cu combinația potrivită de componente ale materialului biologic, este posibil să obțineți orice țesut, chiar și organe reale, folosind o imprimantă.
5. Polenul ca metodă de vaccinare
Polenul de flori este unul dintre cei mai frecventi alergeni din lume. Structura sa este atât de rigidă și rezistentă la umiditate încât, odată ce intră în organism, își face drum cu ușurință în sistemul digestiv uman. Când se întâmplă același lucru în timpul vaccinării orale, organismul nu absoarbe întreaga cantitate de substanță administrată, deoarece este afectată de sucurile tractului digestiv.
Oamenii de știință de la Universitatea din Texas au decis să studieze proprietățile polenului și să dezvolte un vaccin folosindu-l. Șeful studiului, Harvinder Gill, a depășit principalul dezavantaj al folosirii polenului - a îndepărtat toți alergenii de pe suprafața acestuia. Această tehnologie ar putea lăsa mult în urmă metoda de injectare a vaccinării și ar putea deveni un punct de cotitură în medicină.
6. Lenjerie electronică
Chiar dacă sună amuzant, lenjeria poate salva mii de vieți. Pacienții care zac în coma sau inconștienți timp de săptămâni sau luni pot dezvolta ulcere de presiune - țesut mort cauzat de presiunea constantă. Escarele de decubit pot avea chiar consecințe fatale, aproximativ 60.000 de oameni mor din cauza infecțiilor cauzate de acestea în fiecare an.
Omul de știință canadian Sean Dukelow a reușit să dezvolte chiloți electronici numiti „Smart-E-Pants”. Există dispozitive speciale în lenjerie care trimit un impuls electric la fiecare zece minute, provocând contractarea mușchilor. Efectul dispozitivului este același ca și cum pacientul ar fi exercitat independent. Prin țintirea mușchilor, lenjeria electronică poate rezolva definitiv această problemă.
7. Celulele creierului din urină
Biologii chinezi de la Institutul de Biomedicină și Sănătate din Guangzhou au reușit să creeze celule stem folosind urina umană. Principalul avantaj al metodei este că celulele create din urină nu provoacă boli canceroase, în timp ce celulele stem embrionare folosite în medicină astăzi, din păcate, au așa ceva prin efect- după transplantul lor, deseori încep să se dezvolte tumori. Transplantul de celule pe bază de urină nu a dus la nicio tumoră nedorită.
Cercetătorii cred că această metodă este mai accesibilă și mai practică pentru crearea de celule stem. Neuronii obținuți din urină ar putea fi folosiți pentru a trata bolile degenerative ale sistemului nervos.
8. Gel care imită celulele vii
O multime de cercetare medicala sunt dedicate încercărilor de a recrea țesuturi umane pe baza diverselor materiale. În viitor, odată cu dezvoltarea cu succes a acestei tehnologii, va fi posibil să se furnizeze viață sănătoasă pentru întreaga umanitate: dacă, de exemplu, unul dintre organe nu mai funcționează, acesta poate fi crescut în laborator și înlocuit.
Acum oamenii de știință dezvoltă un gel care imită activitatea celulelor vii. Materialul este format în mănunchiuri de 7,5 miliarde de metru lățime, prin comparație, de aproximativ patru ori mai largi decât o dublă helix ADN. După cum se știe, celulele au propriul lor tip de schelet - un citoschelet, format din proteine. Un gel sintetic înlocuiește țesutul deteriorat din cadrul celular, oprind răspândirea infecțiilor și a bacteriilor.
9. Levitație magnetică
Țesutul pulmonar artificial a fost crescut folosind levitația magnetică. Deși acest lucru sună fantastic, un grup de oameni de știință condus de Gluko Souza în 2010 a demonstrat clar că acest lucru este posibil. Cercetătorii și-au stabilit un obiectiv de a crea o bronhiole în laborator. Experimentul a folosit magneți mici introduși în celule.
Rezultatul a fost cel mai realist țesut pulmonar crescut sintetic disponibil. Țesutul crescut prin levitație magnetică ar putea fi o descoperire medicală. Acum, lucrările pentru îmbunătățirea tehnologiei continuă.
10. Gel anti-sângerare
Un grup mic de oameni de știință a șocat lumea științei cu o descoperire inovatoare: Joe Landolino și Isaac Miller au reușit să creeze un gel care oprește sângerarea de orice complexitate. Gelul funcționează prin sigilarea etanșă a ranei.
Gelul anti-sângerare creează un produs ușor de digerat tesatura sintetica, care ajută celulele să crească împreună. Într-un experiment, oamenii de știință au folosit o bucată de carne de porc cu un tub care conținea sânge. Au tăiat carnea și, când lichidul a curget din „rană”, au aplicat gel pe tăietură, iar „sângerarea” s-a oprit în câteva secunde. În următorul test, Landolino a aplicat gelul pe artera carotidaşobolani. Experimentul a fost la fel de reușit.
Dacă această dezvoltare este folosită în medicina chirurgicală în viitorul apropiat, ar putea salva viețile multor oameni.
Tehnologiile se dezvoltă cu o viteză din ce în ce mai mare. Și industria sănătății nu face excepție. Noi tehnologii și metodologii sunt dezvoltate zilnic, făcând tratamentul din ce în ce mai nedureros și minimizator efecte secundare la minim. Aici am decis să vă prezentăm zece tehnologii medicale care promit să revoluționeze asistența medicală.
1. Gel care oprește sângerarea
Doi oameni de știință, Joe Landolina și Isaac Miller, au inventat un gel pe care l-au numit Veti-gel. De ce este interesantă această substanță?
Există așa ceva ca matricea extracelulară. Aceasta este o substanță care ajută la creșterea celulelor corpului nostru. Noul gel imită această substanță și poate opri instantaneu sângerarea și apoi începe procesul de coagulare a sângelui. Veti-gel a fost deja testat pe artera carotidă a unui șobolan și pe un ficat viu tăiat. Acest gel poate salva multe vieți, în special în zonele de război, prin prevenirea pierderii de sânge, care de foarte multe ori provoacă moartea.
2. Levitația magnetică
O nouă metodă de creștere a țesutului pulmonar artificial se numește levitație magnetică. Un termen pe care te-ai aștepta mai probabil să-l vezi într-o carte sau într-un film. O echipă de dezvoltatori condusă de Glauco Souza și-a început cercetarea în 2010 și a reușit să folosească nanomagneți pentru a crește țesut artificial care se potrivește cel mai bine cu țesutul natural. Procesul se desfășoară aproape în același mod în care țesutul crește într-o cutie Petri, doar sub forma unei forme tridimensionale constând dintr-o structură celulară complexă multistrat. Această creștere a replicat procesul care are loc în interiorul corpului uman. Tehnologie nouă promite să facă din crearea și transplantul de țesut artificial una dintre principalele metode de tratament.
3. Proteză artificială la nivel celular
În prezent, se desfășoară o mulțime de cercetări care vizează sintetizarea organelor și țesuturilor umane artificiale care pot fi folosite pentru transplant. Astăzi stiinta medicalaîncearcă să creeze posibilitatea utilizării pieselor de schimb pentru corpul uman. De exemplu, atunci când un organ cedează, îl puteți înlocui pur și simplu cu altul care își va îndeplini funcțiile perfect. Și această idee a coborât chiar la nivel celular. A fost dezvoltat un gel special care copiaza anumite celule si functionarea lor. Se formează sub formă de aglomerări de aproximativ patru ori mai late decât dublul helix ADN. Gelul este capabil să ia locul scheletului celular (citoscheletul) și poate înlocui orice celule care au fost deteriorate sau pierdute în zona afectată. Utilizarea acestei substanțe permite un tratament pe termen lung prin blocarea accesului bacteriilor la rană.
4. Celulele creierului din urină
Acest lucru, desigur, sună groaznic, dar în viitor oamenii de știință vor putea să-ți transforme urina în propriile celule ale creierului pentru a le trata pe acestea din urmă. Vestea bună este că sursa acestor celule este ușor accesibilă pentru tine și cu siguranță poți folosi propria ta urină în loc de a altcuiva.
Până acum, oamenii de știință au folosit celule embrionare pentru asta, dar acest proces a avut ca efect secundar formarea unei tumori. Ei au testat acum noua procedură și au constatat că rezultatele în această etapă sunt foarte bune. Implantarea fusese deja efectuată, în care celulele astfel obținute au fost transformate în neuroni fără nicio mutație.
5. Lenjerie electrică
Pacienții care sunt forțați să stea în pat săptămâni sau luni prezintă adesea escare. Ele se formează cel mai adesea din cauza compresiei pielii și a lipsei circulației normale a sângelui. Mulți oameni tratează aceste probleme cu dispreț, dar ați putea fi interesat să știți că numai în America, aproximativ 60 de mii de oameni mor în fiecare an din cauza consecințelor escarelor. Cercetătorul canadian Shean Dukelow a venit cu o soluție la problemă prin dezvoltarea lenjeriei electrice. Acești „slip electrici” emit un mic șoc electric la fiecare zece minute, care este suficient pentru a vă activa mușchii și pentru a crește circulația. Se obține un efect similar cu rezultatul obținut cu o plimbare scurtă. Această invenție absurdă, se părea, ar putea salva multe vieți!
6. Vaccin în polen
De ce majoritatea Se administrează vaccinurile prin injecție mai degrabă decât pe cale orală? Faptul este că sistemul tău digestiv și acidul din stomac pur și simplu vor dizolva vaccinul și rezultatul final va fi complet inutil. Dar polenul este un alergen binecunoscut care poate rezista foarte eficient acidului din stomacul uman. Universitatea Texas Tech efectuează în prezent un studiu în care încearcă să combine proprietățile ambelor și să dezvolte un vaccin care poate fi distribuit sub formă de pastile pentru a fi utilizate de soldații americani care servesc în diferite țări, adesea în condiții epidemiologice nefavorabile. Cercetătorii speră să elimine alergenul din polen și să îl înlocuiască cu un vaccin care este protejat de învelișul de polen. Rezultatele deja obținute ne permit să sperăm că în viitorul apropiat vaccinarea va fi mult mai ușor de utilizat.
7. Zaruri imprimate
Noua tehnologie și o imprimantă 3D ProMetal le permit deja oamenilor de știință de la Universitatea de Stat din Washington să „tipărească” un material hibrid care are aceleași proprietăți ca oasele umane reale. Acest model hibrid poate fi plasat în corpul unei persoane unde oasele sunt deteriorate și poate fi folosit ca schelă până când oasele își revin și revin la o stare sănătoasă. Material nou a fost deja testat pe iepuri și experimentul a avut mare succes. Mai mult, utilizarea acestui material simultan cu celule stem a permis oaselor să se recupereze mult mai repede decât în conditii normale. Materialul în sine este o combinație de zinc, siliciu și fosfat de calciu. Mai mult, cercetătorii propun să folosească această tehnologie nu numai pentru a reface oasele, dar propun și să „tipărească” organe întregi în cazul unor leziuni grave.
8. Repara leziunile cerebrale
Știai că limba ta este conectată sistem nervos prin mii de grupuri nervoase, dintre care unele sunt conectate direct la creier? Din această cunoaștere s-a născut ideea în cauză. Dacă poți stimula zona nervoasaîn limba ta și astfel să-ți forțezi creierul să „repare” nervii deteriorați? Oricât de ciudat ar părea, acest lucru este deja posibil. Suficient un numar mare de pacienții au urmat deja un curs de tratament cu un stimulator neuromodulator (PoNS) și în doar o săptămână, medicii au observat o îmbunătățire semnificativă a restabilirii funcției creierului.
Noua tehnologie evită procesul de reabilitare pe termen lung și accelerează recuperarea în caz de leziuni cerebrale. Cercetătorii lucrează în prezent la aplicarea acestei metode în tratamentul altor boli ale creierului, precum alcoolismul, boala Parkinson etc.
9. Echipament care primește putere de la o persoană
Stimulatoarele cardiace sunt dispozitive relativ simple și nu foarte costisitoare care sunt folosite pentru a regla funcționarea inimii umane. Din păcate, după aproximativ șapte ani, sursa de alimentare a acestui dispozitiv se epuizează și trebuie înlocuită cu interventie chirurgicala, care poate cauza probleme suplimentare, mai ales la persoanele în vârstă. Dr. Amin Karami a găsit o soluție la această problemă. El a dezvoltat un dispozitiv care ar putea genera electricitate din bătăile inimii și poate fi folosit pentru a alimenta un stimulator cardiac. Acum caută să-și testeze dispozitivul, care, dacă va avea succes, ar putea revoluționa domeniul dispozitivelor medicale portabile și în interiorul corpului.
Apropo, acestea nu sunt singurele experimente de acest gen. Cercetătorii de la Institutul Avansat de Știință și Tehnologie din Coreea (KAIST) au efectuat primele teste pe șobolani ale unui stimulator cardiac artificial care este alimentat de un nanogenerator piezoelectric flexibil. Noul dispozitiv stimulează direct inima vie a unui șobolan folosind electricitatea generată prin conversie directă din mișcările mici ale corpului șobolanului.
10. Roboți în vasele de sânge
Oamenii de știință de la Brigham and Women's Hospital (Boston, SUA) au dezvoltat un cip de computer care poate funcționa mult timp în sângele unui pacient. Acesta este un așa-numit cip microfluidic, acoperit cu fire lungi de ADN care absorb celulele canceroase maligne. Acțiunea acestui cip în sânge seamănă cu mișcarea și alimentația unei meduze din ocean, doar că aici hrana sunt celulele canceroase. Mai mult, celulele canceroase pot fi extrase din cip mai târziu dacă trebuie studiate pentru diagnostic.
Dezvoltatorii susțin că acest mecanism de captare și eliberare poate fi utilizat atât în scopuri de diagnosticare, cât și tratament terapeuticîn lupta împotriva cancerului. Se plănuiește testarea acestei tehnologii pe oameni în viitorul apropiat.
