Svet technológií 2: Budúcnosť technológií v medicíne

Výhody technologických pokrokov v medicíne

Prepojenie zdravotníctva a najnovších technológií by mohlo viesť k úžasným výsledkom. 

Čo by mohli investície do inovácií digitálnych technológií v medicíne a zdravotníctve dokázať?

1. Poskytovať finančne dostupnejšiu, rýchlejšiu a efektívnejšiu diagnostiku a liečbu rozličných chorôb.
2. Znížiť zaťaženie verejných financií pri poskytovaní zdravotnej starostlivosti obyvateľom.
3. Poskytnúť včasnú pomoc pri liečení veľmi závažných ochorení, ako rakovina, AIDS a ďalšie.
4. Pomôcť zmeniť neudržateľné systémy zdravotnej starostlivosti na udržateľné. (Podľa záverov rady Ministrov zdravotníctva EÚ z roku 2006.)
5. Zefektívniť komunikáciu a vzťahy medzi zdravotníkmi a pacientmi.

Využívaním digitálnych technológií si môžeme nielen zlepšiť zdravie a predĺžiť život. Zároveň tým meníme vlastný postoj k zdraviu ako takému, k medicíne, ako aj k zdravotnej starostlivosti.

Umelá inteligencia – “Kľúč k medicínskemu pokroku”

Umelá inteligencia (AI) dokáže úplne reštrukturalizovať systém zdravotnej starostlivosti, pretože algoritmy AI hravo zvládnu analyzovať viaceré lekárske záznamy ako jeden celok, zostavovať plány liečby, vytvárať lieky rýchlejšie, včasne upozorňovať na prípadné hrozby, ktoré boli predtým nečakanými komplikáciami. Niekoľko príkladov:

• Startup Chematria inicioval virtuálne hľadanie bezpečných súčasných liekov, ktoré môžu byť prispôsobené na liečbu vírusu Ebola z roku 2015. AI algoritmus objavil dva lieky, ktoré by mohli výrazne znížiť infekčnosť Eboly.

• Google Deep Mind nedávno vyvinul AI na analýzu rakoviny prsníka. V priemere tento algoritmus prekonal všetkých ľudských rádiológov v identifikácii rakoviny prsníka na vopred vybraných súboroch údajov o 11,5 percenta.    

3D tlač

Inovatívne medicínske riešenia 3D tlače priťahujú pozornosť v oblasti zdravotníctva, hlavne kvôli svojmu potenciálu zdokonaliť chirurgické zákroky niektorých zdravotných komplikácií. Dokonalé repliky nielen chýb srdca, chrbtice či zubov, ale akýchkoľvek nahraditeľných častí ľudského tela ponúkajú širšie riešenia v rámci jedinečnej anatómie pacienta.  

Priekopnícka biotechnologická spoločnosť BIOLIFE4D, ktorá sa zameriava na tkanivové inžinierstvo, nedávno oznámila, že pomocou 3D bioprintingu dokáže vytvoriť životaschopné ľudské srdce vhodné na transplantáciu. Objav 3D tlače nervových sond a iných elektronických zariadení, ktoré sú mäkké a pružné ako guma, pomôže inžinierom vytvoriť 3D repliky mäkkých gumených mozgových implantátov, a tým umožní rýchly návrh mäkších a bezpečnejších nervových zariadení schopných liečiť mozgové choroby na požiadanie.

Revolúciu zdravotníckeho priemyslu a všeobecné skvalitnenie zdravia by mohli určite priniesť aj počítačové rozhrania. Spoločnosť Neuralink predpokladá, že v budúcnosti nám BCI (rozhranie mozog-počítač) umožní ovládať počítače mysľou, a tým nielen zmierniť hrozbu, ktorá vzniká zdokonaľovaním umelej inteligencie, ale aj lepšie pochopiť a liečiť komplikované mozgové poruchy. 

Podľa World Health Organization viac ako 40 miliónov ľudí na svete trpí slepotou a preto je vytvorenie dokonalej náhrady ľudského oka jednou z najhorúcejších tém súčasnej vedy. Jeden z najvýraznejších posunov zaznamenali výskumníci z University of Minnesota, ktorí za pomoci multimateriálovej 3D tlače vytvorili sústavu svetelných receptorov na hemisférický povrch. Tento objav predstavuje významný krok k vytvoreniu "bionického oka". Revolučnosť tohto objavu spočíva v tom, že na rozdiel od momentálne používanej očnej protézy, ktorá nahrádza len fyzickú štruktúru a vzhľad oka, bionické oko plnohodnotne funguje vo vnútri existujúcich štruktúr oka a mozgu. Oko, ktoré vytvorili vedci obsahuje fotodiódy, ktoré premieňajú svetlo na elektrinu s 25-percentnou účinnosťou.

3D tlač sa teda ukazuje ako sľubná budúcnosť v mnohých oblastiach medicíny.

Samodiagnostika prostredníctvom selfie

Kamery súčasných smartfónov už dávno neslúžia len na vytváranie selfie fotografií. Stali sa z nich výkonne hodnotiace zariadenia, ktoré sú schopné nielen diagnostikovať rôzne ochorenia, ale aj prenášať detailné zdravotné údaje o pacientovi priamo zdravotníckemu personálu.

University of Washington vytvorila aplikáciu BiliScreen, ktorá umožňuje prostredníctvom selfie fotografie odhaliť rôzne ochorenia vrátane rakoviny pankreasu, ktorá má jednu z najhorších mier prežitia spomedzi všetkých foriem rakoviny, pretože jej príznaky sa prejavujú až v neskorších štádiách ochorenia. Technológia aplikácie sa zameriava na snímanie očí pacienta a následný odhad hladiny bilirubínu. Napríklad ochorenie ako žltačka je voľným okom rozpoznateľné až v ťažkých štádiách, ale test využívajúci počítačové videnie a mechanické učenie dokáže odhaliť i jeho miernejšie formy.

Mikroelektromechanické systémy (MEMS)

Komponenty MEMS sa používajú v diagnostických, monitorovacích, chirurgických a terapeutických zariadeniach v širokom spektre medicínskych aplikácií.

Senzorová technológia v súčasnosti umožňuje inovatívne funkcie, akými sú presné monitorovanie dychu a prietoku vzduchu za účelom kontroly tlaku v dýchacích cestách počas podpory dýchania, inteligentné inhalátory monitorujúce stav a dávkovanie liekov u pacientov s astmou, alebo mimoriadne presná kontrola zmesi plynov a ich koncentrácie (O₂, N₂O) počas anestézie.

Senzory sa využívajú aj pri monitorovaní prietoku čerpadla a pri detekcii chýb, akými sú vzduchové bubliny alebo infiltrácia, čo prispieva k maximálnej bezpečnosti a pohodliu pacienta. Kontinuálne meranie prietoku moču pomocou vysoko presných senzorov umožňuje tiež včasné odhalenie akútneho zlyhania obličiek u kriticky chorých pacientov. 

Spoločnosť Sensirion vyrába senzory, ktoré majú taký vysoký stupeň presnosti, že dokážu rozpoznať i najmenšie odchýlky v rýchlosti prietoku. A to natoľko, že keď sú pripojené k infúznej súprave, senzor dokáže skutočne cítiť tlkot srdca pacienta.

Meranie prietoku v inteligentných inhalátoroch

V prípade inhalátorov, najčastejšie používaných zariadení na liečbu respiračných ochorení, ako je astma a chronická obštrukčná choroba pľúc (CHOCHP), štúdie zistili, že pacienti robia aspoň jednu chybu pri podávaní inhalačného lieku až v 70 % až 90 % prípadov, a že výdavky na zdravotnú starostlivosť v prípade nekontrolovaného pacienta sú viac ako dvojnásobné v porovnaní s kontrolovaným pacientom.

Príležitosť pre technologické inovácie na zníženie týchto bežných chýb meraním prietoku vzduchu pri inhalácii pacienta cez inhalačné zariadenie je už dokonca k dispozícii a umožňuje zvýšiť účinnosť podávania lieku, zlepšiť dodržiavanie liečby, znížiť náklady na zdravotnú starostlivosť a v konečnom dôsledku zlepšiť výsledky pacientov.

Aj keď majú mnohé tieto technológie v praxi ešte stále určité obmedzenia, je viac než jasné, že sa v budúcnosti vedci sústredia na ich zdokonalenie. Inovatívne riešenia sa však budú týkať aj zdokonaľovania už známeho medicínskeho príslušenstva, akým sú základné vybavenia ambulancií, rehabilitačné prístroje, laboratórne analyzátory, špeciálne osvetlenia, ozónové generátory, inkubátory, ale aj kontrola všeobecnej hygieny v nemocniciach.

Produkty pre medicínske aplikácie a zariadenia

Naša spoločnosť SOS electronic, ako nadnárodný distribútor elektronických súčiastok, dlhodobo spolupracuje so svetovými výrobcami komponentov pre medicínske aplikácie. Vieme vám preto navrhnúť komplexné riešenie na váš vývoj a výrobu zdravotníckych pomôcok s použitím komponentov, ktoré spĺňajú najvyššie štandardy z hľadiska kvality a spoľahlivosti:

• medicínsky certifikované napájacie zdroje, zosilnené DC/DC meniče,
• komunikačné moduly s nízkou spotrebou, antény,
• kvalitné EMI filtre,
• najspoľahlivejšie senzory vlhkosti a teploty, hmotnostné a kvapalinové prietokomery,
• odolné tlačidlá, výkonné LED a ventilátory najvyššej kvality,
• inteligentné displeje a vysokovýkonné batérie,
• výkonné priemyselné počítače a embedded systémy,
• RFID produkty, RF moduly, spoľahlivé reproduktory,
• súčiastky pre laboratórne analyzátory,
• polovodiče, konektory, krabičky, káble atď. 

Všetky tieto a ešte mnohé ďalšie “neviditeľné” súčiastky prispievajú svojím spôsobom k modernizácii technológií v medicínskom sektore. Navyše, osvedčené produktové riešenia vám pomôžu vyvinúť bezpečné a spoľahlivé medicínske aplikácie.

Máte záujem o viac informácií alebo o technické poradenstvo pri výbere produktu?
Prípadne máte inú otázku či požiadavku? Prosím, vyplňte nasledujúci formulár, radi vám pomôžeme.