Лучшие медицинские технологии 2017 года

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!

4. Искусственная матка для недоношенных детей

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.

Система Nevisense, разработанная шведской фирмой SciBase, помогает дерматологам оценивать подозрительные кожные поражения на меланому. Технология, о которой ранее сообщал Medbe.ru, основана на разнице в электропроводности нормальных и опухолевых тканей.

Прибор получил зеленый свет FDA и применяется в Соединенных Штатах.

6. Доступная медицина

Это был невероятный год для достижений в диагностике, но что более важно, сильный толчок к разработке дешевых технологий для третьего мира.

Ученые из Стэнфорда разработали недорогую бесцентровую центрифугу – это придумала та же группа, что пару лет назад презентовала складной микроскоп для беднейших регионов мира себестоимостью 50 центов.

Новая центрифуга за 15 минут способна отделять малярийных паразитов от инфицированной крови со скоростью, сравнимой с промышленными центрифугами. Доступно и чрезвычайно эффективно!

Студенты из Университета Райса (США) придумали простое в использовании устройство BiliSpec, определяющее уровень билирубина в крови за 2 минуты. Новинка в разы дешевле современных билирубинометров, будучи сопоставимой по точности и надежности (подтверждено испытаниями в Малави).

Другая группа инженеров из Университета Дьюка представила 10-долларовый модуль, «преобразующий» старый 2D-ультразвуковой сканер в 3D. Теперь врачи из больниц третьего просматривают снимки с древних машин подобно современным объемным изображениям КТ или МРТ.

Еще дальше пошла международная команда ученых из США и Швеции, сконструировавшая объектив для секвенирования ДНК.

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 Medbe.ru 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!