3795 0
Вот и завершился 2017 год, и теперь можно сделать полноценный обзор лучших медицинских технологий минувшего года.
Сегодня мы совершим увлекательное путешествие в мир науки, и расскажем, как изменилась диагностика, лечение и реабилитация за этот короткий период.
Итак, лучшие медицинские технологии 2017 года:
1. Электронные таблетки
Диагностические устройства в виде камер или других датчиков, которые путешествуют и осматривают внутренности пациента, существуют уже несколько лет. Следующее поколение «глотаемых устройств» призвано изменить медикаментозное лечение многих заболеваний. Вместо прессованных таблеток и порошков больным будут предложены высокотехнологичные, начиненные электроникой капсулы.
Компании Proteus Digital и Otsuka Pharmaceutical в 2017 году представили на американском рынке первые цифровые капсулы ABILIFY MYCITE (арипипразол).
Капсула содержит крошечный передатчик, который при попадании в желудок передает сигнал на приемное устройство вне тела. Обратная связь позволяет подтвердить, что пациент действительно принимал лекарства и следовал назначениям врача. Вот он какой, комплаенс XXI столетия!
Другая фирма Rani Therapeutics разработала уникальный подход к пероральному введению крупномолекулярных препаратов, таких как базальный инсулин .
Сегодня многие гормоны приходится вводить парентерально, но никому не нравятся уколы. Как насчет таблетки, которая выпускает крошечные иглы для инъекции препарата в кишечную стенку?
Защитные капсулы Rani свободно доставляют лекарства в ЖКТ без риска инактивации пищеварительными соками. Иглы на основе сахара обеспечивают прикрепление и безболезненную инъекцию лекарственного вещества прямо в стенку кишечника, после чего бесследно растворяются.
Непрерывное измерение рН желудочного сока, температуры и других показателей на протяжении длительного времени востребовано в клинической медицине. Чтобы гастроэнтерологи могли 24/7 наблюдать за состоянием пациентов, инженеры Массачусетского технологического института (MIT) разработали глотаемый датчик длительного действия без аккумуляторов. Батарейки ограничивают срок службы подобных приборов и нередко вызывают проблемы с безопасностью. Безаккумуляторный датчик получает энергию за счет электролиза, используя химический состав кишечного содержимого.
Благодаря цинковым и медным электродам на поверхности капсулы устройство выдает 0,23 микроватт мощности на квадратный миллиметр анода. Этого хватает для питания радиопередатчика и сенсора. Продолжительность непрерывной работы прибора ограничена только временем выведения из ЖКТ.
2. Сердечные насосы будущего
Устройства, которые помогают больным сердцам перекачивать кровь через тело, как правило, вступают в прямой контакт с кровью. Это ведет к ряду осложнений, включая инсульт. Следующее поколение сердечных помп не должно контактировать с кровью и сделает лечение безопаснее.
Сотрудники Гарвардского университета и Бостонской детской больницы (США) создали «сердечный рукав», который оборачивается вокруг органа и работает по принципу прямого массажа сердца , надавливая на него снаружи.
Сокращения рукава регулируются автоматически и помогают ослабленному миокарду увеличить сердечный выброс. Помпа имеет силиконовый экстерьер с трубками, которые питаются от внешнего насоса. Устройство изготавливают индивидуально, чтобы 100% соответствовать анатомии пациента.
Другой аппарат, разработанный в Бостонской детской больнице, предназначен для оказания помощи пациентам с лево- или правожелудочковой СН.
В основе новинки – мягкие актуаторы, которые приводят в движение жесткую скобу, проникающую внутрь межжелудочковой перегородки. Их действие нежное, но достаточно мощное, чтобы помогать только одной половине сердца и не затрагивать работы здоровой половины.
Как и «сердечный рукав», новинка не контактирует с кровью и позволяет избежать многочисленных осложнений. Кардиохирурги остро нуждаются в таком устройстве для лечения врожденных пороков сердца у маленьких пациентов. Но пока что идут доклинические испытания.
3. Инвалидность – не приговор
Технологии протезирования становятся лучше с каждым годом, и 2017 был особенно увлекательным и продуктивным в этой области.
Инженеры из Georgia Tech разработали систему, позволяющую человеку с ампутированной рукой контролировать движения искусственных пальцев. В ее основе лежат ультразвуковые датчики, регистрирующие минимальную мышечную активность вблизи протеза. Система настолько точная, что пациент может играть на пианино. Результат вы видите на фотографии.
Благодаря инженерам из отделения реабилитационной медицины Клинического центра в Национальном институте здоровья США дети с церебральным параличом получили экзоскелеты, которые обучают их правильно ходить.
Устройства крепятся к ногам и тазу, обеспечивая правильное распределение усилий и нормализуя биомеханику ходьбу. Экзоскелет корректирует походку у детей с гемипарезами и другими неврологическими нарушениями. Хотя технология не готова к использованию в реальном мире из-за проблем с питанием и других недоработок, она уже помогает маленьким пациентам.
В Центре биологии и нейроинженерии Висса (Швейцария) четверо полностью парализованных людей с болезнью Шарко научились общаться при помощи ближней инфракрасной спектроскопии.
Некоторые люди страдают тяжелыми неврологическими заболеваниями, при которых взаимодействие с окружающим миром для них недоступно. Технология определяет намерения человека по активности окислительных процессов внутри головного мозга, и «заканчивает» мысль конкретным действием или фразой. Группа из Стэнфордского университета (США) имплантировала больному с тяжелым повреждением спинного мозга интерфейс «мозг-компьютер», который позволяет контролировать ПК силой собственной мысли.
В ходе экспериментов человек, замкнутый в своем теле болезнью Шарко, возобновил общение с миром при помощи курсора на экране. Один из больных смог силой мысли набрать фразу из 39 символов, и это лишь начало!
За последние несколько десятилетий был достигнут большой прогресс в улучшении показателей выживаемости недоношенных детей. Малыши, которые родились в срок 28+ недель, сегодня имеют хорошие шансы, но меньший срок ассоциируется с серьезными последствиями и смертностью.
Исследователи из Детской больницы Филадельфии (США) изобрели искусственную матку, которая очень напоминает естественную среду и позволяет ребенку нормально закончить развитие до контакта с внешним миром.
Устройство состоит из уникальной бескислородной артериовенозной цепи и замкнутой среды с непрерывным обменом веществ. Технология была успешно опробована на недоношенных ягнятах.
5. Достижения в диагностике болезней
В 2017 году было несколько достижений в диагностике, и довольно трудно объективно определить самые лучшие из них. Большие успехи были достигнуты при диагностике аллергии, а швейцарская компания Abionic вывела на европейский рынок первую нанотехнологическую тест-платформу на аллергию к кошачьей и собачьей шерсти, травам и пыльце.
Теперь любой человек может сдать анализы на аллергию всего за пять минут, используя каплю крови. Зачем ходить в клинику?
Гарвардский университет предложил устройство за $40, которое позволяет дешево и быстро идентифицировать пищевые антигены на дому.
Пока устройство для диагностики пищевой аллергии обнаруживает реакцию на арахис, фундук, пшеницу, молоку и яичные белки, но в дальнейшем этот список будет расширяться. Чувствительность метода уже превышает нынешние возможности большинства лабораторий мира.
Компания MIMETAS из Голландии совместно с Roche презентовала систему из перфузируемых кишечных трубок, имитирующих структуру кишечника.
Она будет применяться для предварительных испытаний новых лекарственных веществ, которые представляют угрозу для пищеварительного тракта .
Сотрудники Caltech разработали экспресс-тест на чувствительность бактерий к антибиотикам, чтобы быстрее и точнее подбирать антибиотикотерапию.
Изначально систему внедрят в урологическую практику, где существует потребность в быстром выборе антибиотиков пациентам с инфекциями мочевых путей (ИМП). Данный экспресс-тест дает окончательный ответ об устойчивости бактерий за 30 минут и сопоставим со стандартными анализами.
Устройство прикрепляется к телефону Nokia Lumia и позволяет в полевых условиях идентифицировать мутации живых тканей.
7. Метод глубокого обучения
Глубокое обучение и машинное обучение были двумя ключевыми фразами, которые ознаменовали 2017 год в здравоохранении.
IBM совместно с канадскими учеными разработали передовой программный инструмент, который анализирует результаты сканирования фМРТ для выявления признаков психических заболеваний (в том числе шизофрении). В ходе испытаний программы алгоритм правильно предсказал болезнь у 74% пациентов и смог довольно точно определить тяжесть симптоматики.
Диагностическое приложение для дерматологии Derm Expert компании VisualDx «научилось» оценивать тяжесть кожных поражений подобно опытному врачу, сравнивая снимки со своей базой данных.
Мы ожидаем, что ближайшие годы сделают глубокое обучение ценным помощником практикующего врача, а в дальнейшем и частично заменит его.
8. Достижения в хирургии
Хирургические инновации 2017 направлены на снижение стоимости и продолжительности операции и профилактику осложнений.
Компания Prescient Surgical представила Cleancision – систему для ретракции и защиты раны от инфицирования, о которой мы рассказывали в декабре.
Это расширяющееся устройство, которое открывает и обеспечивает беспрепятственный доступ к ране, промывание и защиту от инфицирования. Ирригационная система для доставки стерильного раствора и комфортные фиксаторы в форме «цветка» заслужили внимание хирургов в США.
Другая компания KitoTech Medical работает над концептуальным аналогом «умной» повязки microMend, закрывающим рану вместо швов. Устройство мягко стягивает рану до тех пор, пока она нуждается в заживлении. Впоследствии повязка безболезненно снимается, не оставляя следов.
Издание рассказывало об успешном опыте применения HoloLens от Microsoft в спинальной хирургии. Компания Scopis, которая специализируется на хирургической навигации, предложила смешанную реальность для уменьшения облучения, повышения точности и сокращения времени операции.
Это был восхитительный год для медицины, который принес сотни новых технологий и подарил надежду миллионам больных людей.
Оставайтесь с нами и узнавайте о медицинских инновациях первыми!
Константин Моканов
2017 год начался с громогласного заявления британского врача, который сообщил, что обнаружил в человеческом теле . Оказалось, что он решил считать брыжейку отдельным органом, а не частью пищеварительной системы.
Да, это целый новый орган, который обладает своими особенностями, своей физиологией и метаболизмом. Нарушения его нормальной работы могут приводить к развитию тех или иных заболеваний, а изучать болезни брыжейки должны специальные врачи. Их еще предстоит подготовить, но работа в этом направлении уже началась – изменения в Анатомию Грея, крупнейший и самый известный анатомический атлас, уже внесены.
Другая новость, которая также поражает воображение – опробовали на настоящем пациенте. Клетки, геном которых нужно было исправить, не стали извлекать из тела пациента – процедуру редактирования провели без этого этапа. Насколько такой подход окажется эффективным – покажет время, но уже ясно, что редактирование перешло на принципиально новый уровень и может уже в ближайшее время станет совершенно обычной процедурой в клиниках.
Достижения в области репродуктологии также оказались удивительными: исследователям удалось создать искусственный эмбрион, для получения которого не использовались ни яйцеклетки, ни сперматозоиды.
Развитие такого эмбриона, выращенного из двух типов стволовых клеток, практически не отличалось от развития эмбрионов, появившихся естественным путем. Узнать, каким будет организм, появившийся из такого эмбриона, к сожалению не удалось. По этическим причинам эмбрионы пришлось уничтожить после того, как они достигли определенной стадии развития. Впрочем, такие результаты все равно свидетельствуют о том, что эмбриология и репродуктивные технологии с каждым годом становятся все более и более совершенными.
Говоря о впечатляющих научных событиях ушедшего года, нельзя не сказать о том, что ученым удалось сделать практически невозможное. Они для мальчика, страдающего буллезным эпидермолизом - орфанным заболеванием, при котором кожа повреждается буквально от малейшего прикосновения. Возникающие раны плохо заживают, пациентам требуется специальный дорогостоящий уход.
Ребенку, о котором идет речь, не помогало никакое лечение, раны покрывали больше половины тела, развился сепсис и жизнь мальчика была под угрозой. Родители решились на экспериментальное лечение: врачи пересадили ему выращенную в лаборатории кожу, для создания которой использовалась собственная кожа ребенка.Мальчику пересадили более 80% кожи и состояние его значительно улучшилось. Сейчас его жизнь вне опасности: он посещает школу вместе с ровесниками и чувствует себя неплохо.
Нобелевская премия по физиологии и медицине была вручена трем исследователям, внесшим существенный вклад в расшифровку механизма работы . Они существуют практически у каждого живого организма, а нарушение их функционирования может привести к серьезным проблемам. Ученые разобрались, как работают наши внутренние часы, и их труды были по достоинству оценены Нобелевским комитетом.
К сожалению, прививку от простуды и таблетки вечной молодости в 2017 году все еще не изобрели, но все еще впереди - кто знает, что нам принесет 2018.
Медицина развивается с огромной скоростью, и многие из вещей, которые мы видели в фантастических фильмах, сегодня стали реальностью в системе здравоохранения. Большинство из этих инноваций могут улучшить качество жизни миллионов людей
1. Компании по страхованию здоровья и департаменты находятся под огромным давлением усложненной системы, что порой приводит к их закрытию. В результате многие пациенты вынуждены подолгу ждут выплаты медицинских счетов или записи на прием к врачу. В 2017 году появилась система быстрого здравоохранения с совместимыми ресурсами (БЗСР), которая будет функционировать гораздо легче. Новая система действует в качестве переводчика между двумя системами медицинского обслуживания и позволяет упростить процесс возврата клинических данных. Этот метод считается революционным, поскольку большое количество данных, спасающих жизни людей, могут использоваться разными департаментами.
2. Удобное и полезное изобретение этого года – беспроводной мониторинг здоровья с помощью электронных гаджетов, например, умных часов, которые могут отслеживать уровень физической формы и помогают сохранять ее. Кроме того, еще в 2013 году швейцарские биологи разработали имплантируемый девайс, способный следить за веществами в крови и посылающий данные на телефон. 14-миллиметровое устройство планируется выпустить в продажу уже в этом году. Поверхность девайса покрыта ферментом, способным обнаруживать глюкозу и лактат. Умный телефон сможет отслеживать здоровье человека в реальном времени и предупреждать о сердечном приступе за несколько часов.
3. В области стоматологии есть предложение регенерировать выпадающие зубы. Так, группа ученых из университета Токио провела регенерацию зубов мыши и предлагает использовать технологию для людей. Новый зуб был выращен на челюсти в течение 36 дней с помощью комбинации стволовых клеток и зубных зачатков мышиных эмбрионов. В итоге ученые получили настоящий зуб с корнями, пульпой и внешним слоем эмали.
4. В последние годы исследователи и биотехнические компании работают над тем, чтобы изменить поведение микробов желудочно-кишечного тракта и направить их на борьбу за человеческое здоровье, а не против него. Развитие новой диагностики и продуктов с пребиотиками позволит предотвратить опасный микробный дисбаланс уже в 2017 году.
Медицина продвинулась в лечении сложного заболевания – депрессии. Ученые нашли выход в форме кетамина, также известного как «тусовочный» наркотик.
Кетамин обладает свойствами, нацеленными на сдерживание НМДА-рецепторов в нервных клетках, крайне отзывчивых к симптомам депрессии
5. Шаг вперед инновационной медицины – изобретение новых лекарств от диабета для снижения риска заболеваний сердца, которые являются важнейшей проблемой на протяжении десятилетий. Известно, что люди, страдающие диабетом, в два раза чаще сталкиваются с болезнями сердца и страдают инсультом. Благодаря новым лекарствам – Эмпаглифлозину и Лираглутиду – у многих пациентов появился шанс на долгую жизнь с диабетом. Исследования лекарств показали уменьшение осложнений, связанных с сердцем, и уменьшение числа смертей. В 2017 году планируется большое продвижение в лечении диабета.
6. Кроме того, врачи разработали жидкую биопсию, способную диагностировать рак. Обычно для этого используется метод, который включает в себя сбор большого количества ткани пациента. Однако сейчас на подходе менее болезненная и дешевая версия. С помощью теста крови можно выявить признаки раковой ДНК, что позволяет обнаружить рак через спинномозговую жидкость, жидкости тела и даже мочу. Тестирование стартует в конце 2017 года.
7. Теперь доступна терапия больных лейкемией химерным антигенным рецептором, которая включает в себя удаление Т-лимфоцитов и их генетическое изменение для нахождения и удаления раковых клеток. После уничтожения клеток Т-лимфоциты остаются в теле для предотвращения рецидива болезни. Такое лечение сможет положить конец химиотерапии и позволит лечить самые поздние стадии лейкемии.
Для лечения закупорки коронарной артерии появился новый саморастворяющийся стент, который не останется в теле пациента и не станет причиной тромбов. Новый стент позволяет расширять артерии и будет выполнен из натурально растворяющегося полимера.
8. В этом году медицина продвинулась в лечении сложного заболевания – депрессии. Ученые нашли выход в форме кетамина, также известного как «тусовочный» наркотик. Кетамин обладает свойствами, нацеленными на сдерживание НМДА-рецепторов в нервных клетках, крайне отзывчивых к симптомам депрессии. Согласно исследованиям, 70% пациентов со стойкой реакцией к лекарствам после применения кетамина заметили улучшение в течение суток.
9. Вакцина от страшного заболевания ВИЧ, тестирование которой началось в 2012 году, прошла успешные испытания на животных, теперь в Канаде испытывается ее влияние на человека. С положительными результатами вакцина была введена женщинами и мужчинам от 18 до 50 лет, и пациенты не испытали побочных эффектов и реакций на инъекции. В этом году к вакцине планируется коммерческий доступ.
Добровольцем для такой рискованной процедуры станет 31-летний россиянин Валерий Спиридонов, страдающий мышечной дистрофией и прикованный к инвалидной коляске. В процедуре будет задействовано 150 человек, она будет длиться около 36 часов
10. Самой шокирующей инновацией 2017 года стала трансплантация головы человека, к которой готовится итальянский хирург Серджио Канаверо в декабре 2017 года. Добровольцем для такой рискованной процедуры станет 31-летний россиянин Валерий Спиридонов, страдающий мышечной дистрофией и прикованный к инвалидной коляске. В процедуре будет задействовано 150 человек, по времени она будет длиться около 36 часов. Для предотвращения смерти клеток во время операции голова и тело донора будут заморожены до -15 градусов. Сам пациент из-за ограниченной продолжительности своей жизни считает такой риск вполне оправданным.
Forbes опубликовал специально созданный для него медицинсой компанией Medme отчет о самых значимых событий в медицине за 2017 год. Некоторые из них настолько революционны, что явственно обозначают переход в новую эпоху в лечении различных болезней, при этом тенденция одна – большинство инноваций нацелены на развитие превентивной, то есть упреждающей появление заболеваний медицины. Расскажем о шести самых интересных.
«Починка» ДНК до рождения ребенка в стадии эмбриона
Совместный эксперимент южнокорейских и американских ученых позволил удалить из ДНК эмбриона человека ген с мутацией, который провоцирует развитие определенных заболеваний. Специалисты ввели в яйцеклетку специальный материал для исправления ДНК с помощью искусственно созданного гена без патологий, однако эмбрионы использовали вместо него здоровый ген из материанской ДНК. Это означает, что в скором времени мы сможем не лечить, а предотвращать возникновение определенных недугов, причем еще до появления ребенка на свет.
Первое разрешение на диагностику с помощью искусственного интеллекта
FDA (агентство Министерства здравоохранения и социальных служб США) выдало разработчикам платформы для визуализации и анализа медицинских изображений Arterys официальное разрешение на диагностику некоторых сердечных заболеваний. Arterys – это самообучающаяся нейросеть, которая, используя заложенные в нее данные о 1000 (пока что) случаев патологий сердца, в течение 15 секунд ставит диагноз на основе электрокардиограммы сердца. Со временем аналогичные нейросети, основываясь на постоянно обновляемых данных о случаях различных заболеваний смогут заменить людей в диагностике и даже проведении стандартных операций. Поскольку в подобные платформы заложен механизм обучения, их работа будет становиться все лучше и точнее.
Диагностика по голосу
В 2017 году несколько американских компаний начали разработку методов анализа человеческой речи с целью выявления заболеваний неврологической и когнитивной сферы, включая деменцию, болезнь Паркинсона, депрессию, синдром дефицита внимания и гиперактивности, а также ряд сердечно-сосудистых и дыхательных патологий. Министерство по делам ветеранов США уже взяло на вооружение одну из новинок от бостонской компании Cogito, которая позволяет по записи голоса определить психологическое состояние и настроение человека. Эти разработки открывают дополнительные возможности для телемедицины, а также позволяют диагностировать ряд патологий на более ранней стадии, чем в состоянии определить врач.
Установка зубных имплантов роботом без участия человека
В китайском городе Сиань после тщательной подготовки робот-стоматолог впервые в мире провел самостоятельную операцию. Он установил пациентке два распечатнных на 3D принтере зубных протеза с погрешностью 0,2 – 0,3 мм, что соответствует стоматологическим стандартам в Китае. В операционной присутствовали медики, готовые в любой момент взять ход процедуры на себя, но это не понадобилось. Установка имплантов производилась под местной анастезией (представляете, как страшно было пациентке?) по заранее написанной программе, в которой были заданы не только параметры операции, но также учитывалось то, что пациентка может двигаться.
Первое разрешение на применение иммунной терапии для лечения лейкоза
Разрешение FDA пока распространяется только на случаи острого лимфобластного лейкоза у детей и молодых взрослых. Суть терапии под названием Kymriah, разработанной компанией Novartis, состоит в использовании собственных Т-лимфоцитов пациента, специально генетически модифицированных и размноженных, для борьбы с конкретной опухолью у конкретного больного. Получение разрешения на такой вид лечения знаменует конец длительного этапа экспериментов по выведению модифицированных лимфоцитов, которые умеют распознавать и атаковать раковые опухоли. Это первый коммерческий препарат на основе собственных клеток человека. Развитие технологии позволит использовать ее для лечении более широкого спектра онкологических заболеваний.
Программируемый молекулярный робот
Британские ученые на этот раз не стали делать открытий из области очевидного, а разработали первого в мире робота размером в одну миллионную миллиметра, оснащенного при этом манипулятором, который может выполнять различные задачи на молекулярном уровне. Один такой робот состоит из 150 атомов углерода, водорода, кислорода и азота и может управлять отдельной молекулой. Программы ему задают химические реакции в особых растворах, куда его помещают специалисты. Созданный механизм является аналогом наших собственных роботов-белков, которые отвечают за все процессы, протекающие в человеческом организме, и может использоваться для решения проблем на молекулярно-клеточном уровне, то есть лечить с минимальными повреждениями и на самых ранних стадиях.
Именно такое развитие медицины предсказывал несколько лет назад знаменитый изобретатель и футуролог Рей Курцвейл, а значит будущее уже наступило!
