Svět technologií 2: Budoucnost technologií v medicíně

Výhody technologických pokroků v medicíně

Propojení zdravotnictví a nejnovějších technologií by mohlo vést k úžasným výsledkům.

Co by mohly investice do inovací digitálních technologií v medicíně a zdravotnictví dokázat?

1. Poskytovat finančně dostupnější, rychlejší a efektivnější diagnostiku a léčbu různých  nemocí.

2. Snížit zatížení veřejných financí při poskytování zdravotní péče obyvatelům.

3. Poskytnout včasnou pomoc při léčení velmi závažných onemocnění, jako je rakovina, AIDS a další.

4. Pomoci změnit neudržitelné systémy zdravotní péče na udržitelné. (Podle závěrů rady Ministrů zdravotnictví EU z roku 2006.)

5. Zefektivnit komunikaci a vztahy mezi zdravotníky a pacienty.

Využíváním digitálních technologií si můžeme nejen zlepšit zdraví a prodloužit život. Současně tím měníme vlastní postoj ke zdraví jako takovému, k medicíně, jakož i ke zdravotní péči.

Umělá inteligence – „Klíč k medicínskému pokroku“

Umělá inteligence (AI) dokáže zcela restrukturalizovat systém zdravotní péče, protože algoritmy AI hravě zvládnou analyzovat více lékařských záznamů jako jeden celek, sestavovat plány léčby, vytvářet léky rychleji, včas upozorňovat na případné hrozby, které byly dříve nečekanými komplikacemi. Několik příkladů:

● Startup Chematria inicioval virtuální hledání bezpečných současných léků, které mohou být přizpůsobeny k léčbě viru Ebola z roku 2015. AI algoritmus objevil dva léky, které by mohly výrazně snížit infekčnost Eboly.

● Google Deep Mind nedávno vyvinul AI k analýze rakoviny prsu. V průměru tento  algoritmus překonal všechny lidské radiology v identifikaci rakoviny prsu na předem vybraných souborech údajů o 11,5 procenta.

3D tisk

Inovativní medicínská řešení 3D tisku přitahují pozornost v oblasti zdravotnictví, hlavně kvůli svému potenciálu zdokonalit chirurgické zákroky některých zdravotních komplikací. Dokonalé repliky nejen chyb srdce, páteře či zubů, ale jakýchkoli nahraditelných částí lidského těla nabízejí širší řešení v rámci jedinečné anatomie pacienta.

Průkopnická biotechnologická společnost BIOLIFE4D, která se zaměřuje na tkáňové inženýrství, nedávno oznámila, že pomocí 3D bioprintingu dokáže vytvořit životaschopné lidské srdce vhodné k transplantaci. Objev 3D tisku nervových sond a jiných elektronických zařízení, která jsou měkká a pružná jako guma, pomůže inženýrům vytvořit 3D repliky měkkých pryžových mozkových implantátů, a tím umožní rychlý návrh měkčích a bezpečnějších nervových zařízení schopných léčit mozkové choroby na požádání.

Revoluci zdravotnického průmyslu a všeobecné zkvalitnění zdraví by mohla určitě přinést i počítačová rozhraní. Společnost Neuralink předpokládá, že v budoucnosti nám BCI (rozhraní mozek-počítač) umožní ovládat počítače myslí, a tím nejen zmírnit hrozbu, která vzniká zdokonalováním umělé inteligence, ale také lépe pochopit a léčit komplikované mozkové poruchy.

Podle World Health Organization více než 40 milionů lidí na světě trpí slepotou a proto je vytvoření dokonalé náhrady lidského oka jedním z nejžhavějších témat současné vědy. Jeden z nejvýraznějších posunů zaznamenali výzkumníci z University of Minnesota, kteří za pomoci multimateriálového 3D tisku vytvořili soustavu světelných receptorů na hemisférický povrch. Tento objev představuje významný krok k vytvoření „bionického oka“. Revolučnost tohoto objevu spočívá v tom, že na rozdíl od momentálně používané oční protézy, která nahrazuje jen fyzickou strukturu a vzhled oka, bionické oko plnohodnotně funguje uvnitř stávajících struktur oka a mozku. Oko, které vytvořili vědci, obsahuje fotodiody, které přeměňují světlo na elektřinu s 25procentní účinností.

3D tisk se tedy ukazuje jako slibná budoucnost v mnoha oblastech medicíny.

Samodiagnostika prostřednictvím selfie

Kamery současných chytrých telefonů už dávno neslouží jen k vytváření selfie fotografií. Stala se z nich výkonně hodnotící zařízení schopná nejen diagnostikovat různá onemocnění, ale také přenášet detailní zdravotní údaje o pacientovi přímo zdravotnickému personálu.

University of Washington vytvořila aplikaci BiliScreen, která umožňuje prostřednictvím selfie fotografie odhalit různá onemocnění včetně rakoviny slinivky břišní, která má jednu z nejhorších měr přežití ze všech forem rakoviny, protože se její příznaky projevují až v pozdějších stadiích onemocnění. Technologie aplikace se zaměřuje na snímání očí pacienta a následný odhad hladiny bilirubinu. Například onemocnění jako žloutenka je pouhým okem rozpoznatelné až v těžkých stadiích, ale test využívající počítačové vidění a mechanické učení dokáže odhalit i jeho mírnější formy.

Mikroelektromechanické systémy (MEMS)

Komponenty MEMS se používají v diagnostických, monitorovacích, chirurgických a terapeutických zařízeních v širokém spektru medicínských aplikací.

Senzorová technologie umožňuje nyní inovativní funkce, jakými jsou přesné monitorování dechu a průtoku vzduchu za účelem kontroly tlaku v dýchacích cestách během podpory dýchání, inteligentní inhalátory monitorující stav a dávkování léků u pacientů s astmatem, nebo mimořádně přesná kontrola směsi plynů a jejich koncentrace (O₂, N₂O) během anestezie.

Senzory se využívají také při monitorování průtoku čerpadla a při detekci chyb, jakými jsou vzduchové bubliny nebo infiltrace, což přispívá k maximální bezpečnosti a pohodlí pacienta. Kontinuální měření průtoku moči pomocí vysoce přesných senzorů umožňuje také včasné odhalení akutního selhání ledvin u kriticky nemocných pacientů.

Společnost Sensirion vyrábí senzory, které mají tak vysoký stupeň přesnosti, že dokážou rozpoznat i nejmenší odchylky v rychlosti průtoku. A to natolik, že když jsou připojeny k infuzní soupravě, senzor dokáže skutečně cítit tlukot srdce pacienta.

Měření průtoku v inteligentních inhalátorech

V případě inhalátorů, nejčastěji používaných zařízení k léčbě respiračních onemocnění, jako je astma a chronická obstrukční plicní nemoc (CHOPN), studie zjistily, že pacienti dělají alespoň jednu chybu při podávání inhalačního léku v 70 % až 90 % případů, a že výdaje na zdravotní péči v případě nekontrolovaného pacienta jsou víc než dvojnásobné ve srovnání s kontrolovaným pacientem.

Příležitost pro technologické inovace ke snížení těchto běžných chyb měřením průtoku vzduchu při inhalaci pacienta přes inhalační zařízení je již dokonce k dispozici a umožňuje zvýšit účinnost podávání léku, zlepšit dodržování léčby, snížit náklady na zdravotní péči a v konečném důsledku zlepšit výsledky pacientů.

Třebaže mají mnohé tyto technologie v praxi stále určitá omezení, je více než jasné, že se v budoucnu budou vědci soustředit na jejich zdokonalení. Inovativní řešení se však budou týkat i zdokonalování již známého medicínského příslušenství, jako jsou základní vybavení ambulancí, rehabilitační přístroje, laboratorní analyzátory, speciální osvětlení, ozónové generátory, inkubátory, ale také kontrola všeobecné hygieny v nemocnicích.

Produkty pro medicínské aplikace a zařízení

Naše společnost SOS electronic, jako nadnárodní distributor elektronických součástek, dlouhodobě spolupracuje se světovými výrobci komponent pro medicínské aplikace. Umíme vám proto navrhnout komplexní řešení pro váš vývoj a výrobu zdravotnických pomůcek s použitím komponent, které splňují nejvyšší standardy z hlediska kvality a spolehlivosti:

● medicínsky certifikované napájecí zdroje, zesílené DC/DC měniče,

● komunikační moduly s nízkou spotřebou, antény,

● kvalitní EMI filtry,

● nejspolehlivější senzory vlhkosti a teploty, hmotnostní a kapalinové průtokoměry,

● odolná tlačítka, výkonné LED a ventilátory nejvyšší kvality,

● inteligentní displeje a vysokovýkonné baterie,

● výkonné průmyslové počítače a embedded systémy,

● RFID produkty, RF moduly, spolehlivé reproduktory,

● součástky pro laboratorní analyzátory,

● polovodiče, konektory, krabičky, kabely atd.

Všechny tyto a ještě mnohé další „neviditelné“ součástky přispívají svým způsobem k modernizaci technologií v medicínském sektoru. Navíc vám osvědčená produktová řešení pomohou vyvinout bezpečné a spolehlivé medicínské aplikace.

V případě, že se zajímáte nebo už připravujete řešení v některé z výše uvedených oblastí, neváhejte nás kontaktovat na adrese info@soselectronic.cz.