Медицина на грани фантастики: как технологии меняют здравоохранение

Диагностическая визуализация

Новозеландская компания MARS Bioimagining разработала устройство, которое выводит медицинскую визуализацию на принципиально иной уровень. С его помощью врачи будут получать необходимые им снимки в высоком разрешении, цвете и точности прорисовки деталей. При этом доза облучения, которому подвергнется пациент, гораздо ниже, чем при традиционных методах исследования.

Разработка уникальна еще и возможностью отображать сразу несколько видов тканей. На опубликованных компанией снимках лодыжки и запястья можно различить кости и мышцы. Сердце новинки — чип Medpix3 — это результат двадцатилетней работы над совершенствованием технологии, изначально предназначавшейся для наблюдений на большом адронном коллайдере. MARS Bioimagining уже подписала лицензионное соглашение с Европейской организацией ядерных исследований (ЦЕРН). На сайте ЦЕРН утверждается, что в ближайшие месяцы пациенты ревматологических и ортопедических отделений новозеландских клиник смогут поучаствовать в испытаниях.

Устройство VeinViewer позволяет проецировать изображение кровеносной системы на кожу человека, что значительно облегчит поиск наилучшей точки для укола, особенно если пациент страдает трипанофобией — боязнью инъекций.

Дополненная реальность и робот-хирург

Microsoft Hololens — очки дополненной реальности — уже испытывают несколько европейских больниц. Получаемые при помощи сканирования данные проецируются на очки хирурга, который сможет видеть ткани перед началом операции, определять их плотность, корректировать свои действия, основываясь на дополнительной информации, которая всегда будет перед глазами.

Работать хирург будет «умным» инструментом, разработанным в Имперском колледже Лондона. Скальпель, который снижает потерю крови прижиганием тканей в процессе разреза, используется уже достаточно давно, но разработчики добавили в инструмент спектрометр, который анализирует выделившийся дым и в реальном времени выдает медику химический состав тканей. Это позволит хирургам быстрее находить злокачественные участки и существенно сократит длительность операций.

Когда-нибудь нам и вовсе не понадобятся хирурги — операции за них будут проводить роботы. Четырехрукий робот-манипулятор «Да Винчи» уже успешно используется во многих клиниках по всему миру. Хирург может находиться в нескольких метрах от пациента и управлять своим механическим ассистентом  при помощи джойстиков, глядя в экран монитора. На сентябрь 2017 года по всему миру использовались уже 4217 «Да Винчи».

Самодиагностика и новые технологии доставки лекарств.

Специалисты компании MC 10 и государственного университета Сеула создали прототип пластыря способного измерять уровень глюкозы в крови и вводить при необходимости инсулин. Та же группа исследователей разработала похожее устройства для больных синдромом Паркинсона — пластырь фиксирует судороги и вводит необходимые препараты.

Более ранние разработки компании уже можно купить для личного или корпоративного пользования. Линейка из нескольких устройств собирает информацию о движении человека, сердечной активности, электрической активности в мышцах и сохраняет данные в облаке. По своему усмотрению пользователь может предоставить доступ к данным своему лечащему врачу. Это принципиально иной подход к диагностике, врач теперь может работать не только с симптомами, но и наблюдать динамику состояний пациента.

В 2017 году были объявлены победители конкурса Qualcomm Tricorder X Prize. Первый приз — грант в 2,6 миллиона долларов получила компания Final Frontier Medical Devices. Их разработка — DXTER — состоит из нескольких устройств, которыми может пользоваться любой человек без специальной медицинской подготовки. Команда разработчиков написала 36 алгоритмов для диагностики различных заболеваний, в том числе: диабет, туберкулез, воспаление легких, коклюш.  

Биопечать

В середине 2000-х врачи обратили внимание на обыкновенный бытовой 3D-принтер и приспособили его для своих нужд. Сотрудники института регенеративной медицины Wake Forest успешно выращивают 30 различных видов клеток и органов, а также хрящи и кости. Последнее достижение команды исследователей — напечатанные уши и носы.

Для создания каркаса используется специальный полимер — материал состоящий из большого количества повторяющихся органических молекул. На него наносится охлажденный гель, сделанный из клеток пациента, под действием ультрафиолета вся конструкция застывает и приобретает жесткость. После подготовительных процедур искусственные ухо или нос имплантируются под кожу пациента. В течение нескольких лет полимер каркаса полностью замещается хрящевыми тканями человека. Также специалисты института могут напечатать кости челюстей, вырастить кровеносные сосуды и клетки некоторых органов. Полностью функциональные сердце, почки или печень пока удалось создать только в миниатюре.