какие современные технологии используются в медицине
Современные технологии в медицине
Современные технологии двигают медицину к новым открытиям и качественному обслуживанию населения. Какие инновации используются в отрасли и в чём их достоинства, читайте в статье.
Современные технологии в медицине – это не только новейшее медицинское оборудование, но и отраслевое программное обеспечение, которое автоматизирует все рабочие процессы. Новейшие технологии позволяют проводить самые сложные операции, обследования, ускорять обработку лабораторных анализов, консультировать и осматривать пациентов на расстоянии и многое другое. С помощью специальных программ для медицинских центров выстраивается работа с клиентами, ведётся учёт состояния их здоровья, обеспечивается взаимодействие структурных подразделений, контролируется склад препаратов, проводятся расчёты с пациентами и персоналом и т.д.
Применение современных технологий в лечении
Современное диагностическое оборудование
Один из примеров использования компьютерных технологий – компьютерный томограф. Результаты, получаемые при облучении пациента, обрабатываются специальными программами, и создаются трёхмерные изображения исследуемых органов и тканей. По ним врач ставит точные диагнозы, оценивает развитие болезни и восстановление после операций. Ещё один пример – радиовизиографы в стоматологии. Они позволяют выводить снимки зубов на компьютер, а не на плёнку. Точность изображения гораздо выше, можно детально изучить проблему в разных ракурсах, увеличивая картинку, произвести точные замеры корневых каналов и т.д. При этом лучевая нагрузка на пациента кратно снижается.
С развитием технологий стало возможно проведение лапароскопических операций вместо открытых. С помощью специального оборудования с камерами врач проводит манипуляции через мельчайшие разрезы на теле. Такие операции гораздо легче переносятся, после них быстрее проходит процесс восстановления, у них меньше побочных эффектов, швы практически незаметны.
Обработка лабораторных анализов на современной аппаратуре стала более быстрой и точной, а это влияет на скорость постановки диагнозов, эффективность лечения, обработку больших объёмов биоматериалов.
Телемедицина
С помощью компьютерных технологий стало возможным оказание помощи больным на расстоянии, а это делает медицинские услуги более доступными. Такие онлайн-консультации необходимы жителям отдалённых районов, в экстренных ситуациях, для пациентов с ограниченными возможностями или находящимся в замкнутом пространстве. Врач может провести виртуальный осмотр, ознакомиться с результатами обследований и анализов, назначить лечение и вести регулярный контроль над состоянием здоровья.
Кроме того, телемедицина включает проведение онлайн-конференций, собраний, обучения, быстрый обмен научными открытиями, проведение экстренных комиссий по пациентам и т.д.
Медицинские программы
Преимущества автоматизации медицинской деятельности:
К медицинским программам относятся всевозможные мобильные приложения для клиентов. С помощью них можно самостоятельно записаться на приём, узнать информацию о лечебном учреждении, врачах и проходящих акциях, оставлять отзывы, вести график приёма лекарств. Эти функции доступны в мобильном приложении БИТ.Мед. С помощью программного обеспечения можно завести электронную книгу отзывов и предложений, где пациенты смогут оценивать качество услуг, оставлять замечания, заполнять анкеты и т.д. Такая функция реализована в приложении БИТ.Качество.
Программные решения учитывают все нюансы медицинской специализации и работы учреждения, поэтому дорабатываются индивидуально или создаются под ключ. Это означает, что специальное программное обеспечение может внедряться в любую отрасль медицины и в учреждения разных масштабов.
В целом, современные технологии, как и научные открытия, стимулируют развитие медицины и повышают уровень обслуживания населения.
Как современные технологии помогают медицине
Об эксперте: Инна Фридман, основатель федеральной сети офтальмологических клиник «3Z», врач-офтальмолог, к.м.н.
Биотехнологии: что это такое и зачем это нужно
Система наук в XXI веке стала кластерной. Это значит, что сегодня в науке происходит диффузия различных специальностей. Например, биотехнологии объединили биологию, генную инженерию и генетику.
Биотехнологии — это использование живых организмов, их отдельных составляющих (ДНК, микроорганизмов, клеток и их частей) или продуктов их жизнедеятельности для производства продуктов и решения технических задач.
Сегодня существуют три главных вектора работы биотехнологов:
сельское хозяйство, в частности создание ГМО
энергетика и промышленность, например получение биотоплива или производство веществ, способных к деградации токсических отходов
медицина — специалисты в области биотехнологий работают над созданием препаратов для лечения тяжелых и неизлечимых заболеваний
Продукты и препараты, которые изобретают биотехнологи, маркируются разными цветами:
Биотехнологии для здоровья
Ключевое направление в биотехнологиях — биомедицина. Биомедики занимаются разработкой новых лекарственных средств, выделением и культивацией стволовых клеток для клеточной терапии и восстановления поврежденных тканей и даже органов, изучением процессов старения и злокачественной трансформации клеток. Более глубокое молекулярное понимание механизмов, лежащих в основе болезни, позволяет развиваться генной терапии и клеточной инженерии.
Что конкретно происходит в биомедицинской отрасли?
Универсальная вакцина против гриппа. В конце 2018 года первая универсальная вакцина против гриппа, разработанная израильской компанией BiondVax, получившей финансирование от официального банка Евросоюза и правительства Израиля, вышла на завершающую фазу клинических испытаний. В основе вакцины — части антигенов, которые «узнают» клетки иммунной системы (эпитопов). Всего в вакцину входит девять самых распространенных эпитопов. По словам представителей компании, универсальная вакцина способна защитить как от ежегодного, сезонного гриппа, так и в случае возникновения пандемий.
Редактирование генов. Сегодня проводятся эксперименты по редактированию генов в самом теле человека. В сентябре 2018 года Sangamo Therapeutics из Ричмонда, обнародовали информацию о введении редактирующих гены ферментов пациенту, организм которого не справляется с расщеплением сложных сахаров. Как врач не могу давать оценку исследованию, пока не будет установлено, что это безопасно для жизни и здоровья пациентов.
Компьютеры внутри человека. Человечество постепенно входит в эпоху квантовых технологий. Компания Илона Маска Neuralink уже вовсю производит миниатюрные нейрокомпьютерные интерфейсы. Имплантируемые в мозг частицы могут связать организм человека с Интернетом. В «пучке» из шести нейронитей содержатся 192 электрода, которые вживляются в мозг при помощи робота-хирурга. Если буквально, то человеческий мозг подключают к компьютерной системе.
Лекарство против рака. Изучение влияния бактериальных культур на процесс онкологии подтолкнуло специалистов к работе над препаратом, приостанавливающим развитие злокачественных образований в организме. Таким лекарством является Блеомицин. Он создан на основе микроорганизма Streptomyces verticilliis, имеющего гликопептидную природу. Активные вещества препарата проникают внутрь опухолевых клеток и приводят в беспорядок процесс изменения РНК и ДНК.
Другие препараты. К биотехнологическим знаниям можно отнести открытие десятков тысяч противогрибковых, антибактериальных, гормоносодержащих лекарственных средств, выведенных учеными за несколько десятилетий. Антибиотики не просто борются с инфекциями, они разрушают весь процесс, не вызывая формирования резистентности микроорганизмов к веществам препаратов. Биотехнологи подумали и о заболеваниях печени, разработав препарат на основе аминокислот, глутамата и аспартата. А комбинаторные свойства препарата с натрием и калием положительно влияют на функции сердца, поджелудочной железы.
Согласно стратегии развития медицинской науки в РФ на период до 2025 года сейчас идет стадия «биологизации», когда молекулярная и клеточная биология, а также тканевая инженерия предлагают использовать продукты на основе выращенных вне организма или модифицированных клеток человека. А это означает, что медицина добралась до восстановления жизненно важных тканей и органов: сердечной мышцы, печени, нервных клеток и др. Не обошли и стороной область медицины, изучающую анатомию, физиологию и болезни глаза.
Биоинженерия в офтальмологии
За последние 20 лет в секторе произошли важные для пациентов изменения: появились генно-инженерные, клеточные, тканевые, иммунобиологические и цифровые технологии.
Новаторские разработки в области офтальмологии:
Биопротезирование и бионический глаз
Фемтосекундная методика коррекции близорукости и астигматизма за 25 секунд ReLEx SMILE (англ. Small Incision Lenticule Extraction)
Сверхточные микроскопы с 3D-визуализацией и ультратонкие инструменты, которые повышают точность и эргономику работы хирурга
Доставка лекарств внутрь полостей и клеток тканей глаза
Спектральные томографы, создающие точную визуализацию структур высокого качества за кратчайшее время
Биологические ткани — выращенные или напечатанные. В будущем они смогут заменять изношенные ткани
Мультифокальные искусственные хрусталики, которые освобождают человека от ношения очков, возвращая контраст и остроту зрению
Электронный глаз, сохраняющий остаточное зрение и поддерживающий функцию ориентирования в пространстве
Наиболее интересная современная разработка — бионический протез глаза. Он может справиться со слепотой, полностью воссоздав настоящие процессы передачи электрических сигналов. Первый ретинальный протез назывался Argus — это американский проект, который удалось коммерциализировать. В 2012 году Argus II получил разрешение для коммерческого использования в Европе, годом позже в 2013 году — в США. В России разрешения на использование протеза пока нет.
Что еще почитать по теме:
Подписывайтесь и читайте нас в Яндекс.Дзене — технологии, инновации, эко-номика, образование и шеринг в одном канале.
Медицина будущего: 7 главных трендов
Команда проекта Medical Note составила список интересных бизнесу направлений высокотехнологичной медицины на ближайшие 5 лет.
Последние несколько лет стали знаковыми для медицины, если говорить о количестве новых направлений, появившихся методик и внедрении цифровых технологий. Здравоохранение размывает границы, открывая двери для взаимодействия со всеми дисциплинами, способными дать ей качественный рывок к развитию. Искусственный интеллект и носимые устройства становятся привычными средствами организации лечебного процесса и мониторинга состояния человека.
Все эти инструменты способны вывести медицину на новый качественный уровень, сделав ее более персонализированной, способной не только бороться с последствиями заболеваний, но и воздействовать на причины возникновения недугов, собирая большое количество данных, необходимых для понимания причинно-следственных связей.
Учитывая все эти тенденции, медицина вызывает большой интерес со стороны бизнеса. По данным Forbes, за первую половину 2017 года было инвестировано 3,5 миллиарда долларов в 188 компаний, работающих в секторе здравоохранения, что, безусловно, является отличным стимулом к развитию.
Выделим наиболее интересные для бизнеса направления высокотехнологичной медицины на ближайшую пятилетку.
1. Интернет вещей для медицины (IoT)
Средства мониторинга состояния здоровья или показателей физической активности набирают популярность с каждым годом. А, учитывая стремительное старение популяции нашей планеты, мы можем смело заявлять, что такие устройства, как кардиомониторы, способные предупредить о надвигающемся инфаркте, помогут серьезно снизить показатели смертности, улучшить профилактику заболеваний и уменьшить нагрузку на всю систему здравоохранения.
Использование полученных данных при помощи IoT способно принести пользу пациентам, специалистам и медицинскому персоналу, компаниям-производителям медицинского оборудования и тем, кто оплачивает предоставление медицинских услуг. Это будет способствовать большей независимости пациентов, более качественному лечению, более эффективному расходованию лекарственных препаратов и снижению затрат на здравоохранение.
2. Мобильные приложения, оказывающие медицинскую поддержку, или mhealth
С развитием цифровых технологий мобильные приложения становятся неотъемлемой частью жизни каждого человека. Поэтому неудивительно, что приложения стали одним из главных направлений развития цифровой медицины. Главными факторами роста являются быстрый прогресс в мобильных технологиях и приложениях, рост числа заболеваний, связанных с образом жизни, и осведомленность пациентов о возможностях мобильной медицины в развивающихся рынках.
Все приложения можно разделить на несколько групп: сбор и сохранение различных медицинских метрик пользователя (пульс, давление, работа сердца, сон и т.д.); фитнес-приложения (комплексы упражнений, контроль выполнения); приложения для ведения здорового образа жизни (диетология, подвижный образ жизни, советы и т.д.); приложения для напоминания о приёме лекарств и хранения медицинской документации (например, Medical Note); приложения для людей, страдающих определенной болезнью; приложения для взаимодействия с медицинским центром или клиникой.
3. Искусственный интеллект (ИИ) в медицине
Способность обрабатывать большое количество данных и делать на их основе выводы бесценно для медицины. Неудивительно, что интеграция ИИ в систему здравоохранения идет столь стремительно.
4. Технология редактирования генома
Уже сейчас данная технология сумела вдохнуть новую жизнь в ксенотрансплантацию – использование органов животных для пересадки человеку. Ксенотрансплантация становится возможной при использовании метода генетической корректировки, что позволит выращивать животных с пригодными для пересадки органами, и решить проблему отторжения органов в результате иммунного ответа организма.
Сервисы телемедицины, способные обеспечивать связь между пациентом и врачом, набирают популярность, поскольку позволяют получить доступ к профессиональной медицинской поддержке на расстоянии. Области применения телемедицины обширны – это мониторинг состояния пациента в случае, когда он проходит период реабилитации в домашних условиях, помощь населению, проживающему в отдалении от медицинских учреждений, возможность связи с врачом при чрезвычайных ситуациях, и решение вопросов, не требующих «реального» визита к врачу.
У нас в стране это направление цифровой медицины получило стимул к развитию после подписания президентом закона о легализации телемедицины. Он разрешает оказывать медпомощь путем проведения удаленных консультаций, консилиумов и дистанционного мониторинга. Ожидалось, что закон вступит в силу 1 января 2018 года. Однако подзаконных актов до сих пор нет, поэтому старт официальной телемедицины в начале 2018 года вызывает вопросы.
Интерес со стороны Яндекса закономерен. Обладая полной информацией касательно запросов в своей поисковой системе, специалисты компании выяснили, что запросы, касающиеся здоровья и профилактики заболеваний, стали встречаться в 5 раз чаще, чем 5 лет назад. Например, вопрос о количестве жидкости, которую необходимо выпивать за день, в среднем встречается 300 тысяч раз в месяц. Запросы касательно лечения заболеваний пользователи стали задавать в 2 раза чаще (около 4 млн запросов в месяц). Итоговый показатель запросов касательно здоровья составляет 7,5 млн в день. И 30% из этих запросов касаются симптомов определенных заболеваний и лечения.
В сентябре этого года гендиректор корпорации «Ростех» Сергей Чемезов, выступая на конференции «Биотехмед-2017», заявил, что до конца следующего года телемедицина будет внедрена во всех регионах РФ. Сейчас в 21 медицинском центре идет этап тестирования телемедицинской системы по профилям помощи: «Перинатология», «Неонатология» и «Кардиология». Все это говорит о больших надеждах на данную технологию со стороны государства, и о перспективах её развития.
6. Внедрение блокчейна в медицине
Одним из главных барьеров для выхода медицины в цифровое пространство является безопасность передачи и хранения данных. Блокчейн-технология, благодаря своей анонимности, децентрализации и криптографическому шифрованию, способна обеспечить безопасный обмен конфиденциальными данными между пациентом и врачом, или медицинскими учреждениями.
Ведущие исследовательские центры, такие, как Стэнфордский Университет и Массачусетский Технологический Институт, уже работают над адаптацией блокчейн-технологии к нуждам цифровой медицины. Ведь при ее успешном внедрении многие направления, такие, как телемедицина, получат новый стимул к развитию.
Различные исследовательские группы смогут получить доступ к миллионам совершенно анонимных историй болезни, что поможет ускорить и сделать их результаты более точными. Группы специалистов, занимающиеся развитием ИИ, также получат доступ к большому количеству информации, которая сможет сделать их продукт еще совершеннее.
В нашей стране также заинтересовались внедрением блокчейн-технологии в сферу медицины, ведь она способна помочь в реализации давно существующего проекта – электронной истории болезни. В начале августа ВЭБ и Минздрав РФ договорились о запуске блокчейн-проектов в сфере здравоохранения. Соответствующие договоренности были достигнуты на рабочей встрече с участием председателя ВЭБ Сергея Горькова и министра здравоохранения РФ Вероники Вероники Скворцовой.
В начале 2018 года должен заработать сервис Doctor Smart на блокчейне. Cервис будет использовать технологию блокчейн для финансовых расчетов: все операции между клиентами сервиса и поставщиками услуг планируется реализовать на базе токенов и смарт-контрактов в Ethereum.
Но, с развитием технологий и способностью все глубже проникать в секреты организации нашего существа, биохакинг перешёл на качественно новый уровень.
В интернете существует большое количество ресурсов с рекомендациями по «взлому» организма. Можно даже приобрести наборыдля проведения собственных экспериментов с различными нутриентами на таких ресурсах как https://diybio.org или www.berkeleybiolabs.com
Безусловно, потенциал у биохакинга есть. Главное, чтобы реализованные проекты из этой области имели под собой проработанную научную базу. В противном случае расширять возможности организма будет просто-напросто опасно для здоровья.
Топ-10 новейших разработок в медицине
В 2019 году российский рынок покинули 28 препаратов. Их место вскоре займут более новые, безопасные лекарства от аллергии, рака, болевого синдрома. Изобретены устройства, улучшающие зрение, помогающие бороться с сердечными, неврологическими патологиями, проблемами костной ткани. Сейчас большинство из них уже находится на стадии клинических испытаний.
Новый безопасный анальгетик
Ученые НИИ фармакологии и регенеративной медицины Томска в рамках федеральной целевой программы «Фарма 2020» разработали лекарство «Тиовюрцин». В отличие от других известных анальгетиков, оно более сильное, действует дольше суток. Проведенные исследования показали, что у препарата нет отрицательного влияния на ЦНС, органы ЖКТ, систему кроветворения, дыхания. Огромное преимущество — после продолжительного приема «Тиовюрцина» нет медикаментозного привыкания и синдрома отмены. Также препарат не влияет на гены. Пока испытания проводились на грызунах, дрозофилах. Сейчас НИИ в поисках инвесторов для проведения дальнейших клинических исследований.
Бесконтактное лазерное УЗИ
Его работа основывается на фотоакустическом методе, когда на кожу направляется лазерный луч, возбуждающий колебания в тканях и принимающий обратный сигнал. Для процедуры используется лазер, излучающий волны 1540 нанометров. Результат проецируется на экран монитора. Испытания проводились в Массачусетском технологическом институте на четырех добровольцах. При бесконтактном лазерном УЗИ предплечья было видно не только кожу с мышцами, но и кость. После результаты сравнивали с классическим ультразвуковым исследованием. Данный метод более точен, поскольку свет практически не проникает в ткани. Луч концентрируется на поверхности тела, что увеличивает амплитуду ультразвука. Бесконтактное УЗИ уже было опробовано на добровольцах, но пока не применяется в клиниках. Сейчас разработка будет проходить сертификацию, чтобы соответствовать международным стандартам здравоохранения.
Фармакогенетическое тестирование
Определяет генетический состав крови пациентов для адаптации назначенного лечения, основанного на индивидуальном метаболизме лекарств. Например, выявляет реакцию больного на прием опиоидов для сокращения злоупотребления данными медикаментами. Разработка сможет обеспечить положительный экономический эффект для лечебно-профилактических учреждений благодаря уменьшению расходов на коррекцию отрицательных реакций и прием неэффективных лекарств. Сейчас на базе российских клинических больниц уже практикуется подобное тестирование. Проводятся тесты на варфарин, клопидогрел, препараты группы статинов. С помощью результатов врачи прогнозируют развитие миопатий у пациентов.
Беспроводные датчики мозга
Исследователи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе разработали беспроводные мультифункциональные датчики, имплантируемые в мозг. Со временем те рассасываются самостоятельно. С их помощью мониторят внутричерепное давление, температуру, кислотность и другие показатели после операции или травмы. Сейчас это делается громоздкими проводными вживляемыми датчиками, которые могут привести к инфицированию и ряду осложнений. Нейроэлектронная платформа состоит из 100-канального передатчика размером не более 5 см и беспроводного приемника с антеннами, расположенного на поверхности головы. Система улавливает активность десятков нейронов в коре головного мозга. Подобная разработка не уступает стандартным имплантируемым проводным устройствам. В ближайшее время будет испытана на людях.
Использование 3D-принтера
С помощью подобной технологии хирурги устраняют проблемы с костной тканью. Импланты, распечатанные на 3D-устройстве, используются при оперировании лопаток, ключиц, тазобедренного сустава, позвоночника. Эта разработка уже активно применяется на практике. В Америке был вживлен подобный коленный сустав. Его не надо менять через 20 лет, в отличие от классических стальных либо пластиковых протезов. Принтеры используют для печати объемных моделей внутренних органов. С помощью 3D-технологии хирурги Морозовской больницы в 2019 году спасли легкое 3-летнего ребенка. Сейчас в России посредством 3D-печати производятся ортопедические спинные корсеты, предназначенные для пациентов в период послеоперационной реабилитации.
Вакцина от аллергии на березу
Разработкой занимались российские и австрийские ученые. Ими был создан аналог основного аллергена березы. Сейчас аллергическая реакция на пыльцу дерева выявлена у 20% россиян. С каждым годом эти показатели растут. Благодаря исследованиям выявлено, что средство способно образовывать защитные антитела и блокировать аллергию. В будущем вакцина сможет полностью избавить от непереносимости. В настоящее время препарат проходит доклинические испытания. Его можно будет применять беременным детям, пожилым людям.
Лекарство от рака печени
Российские ученые успешно провели доклинические испытания нового препарата на основе радиоактивного изотопа иттрий-90. Сейчас некоторые больные уже принимают данный медикамент. Полагается, что он поможет вылечить метастатический рак, который сейчас не поддается терапии. Метастазы в печени могут формироваться при наличии первичной опухоли в легких, желудке, кишечнике (до 50% случаев), в молочной железе (до 30%), в почках, половых органах. Аналоги медикамента уже имеются за рубежом, но стоят очень дорого и ограничены сроком годности. Российское лекарство значительно облегчит жизнь людям с онкологией. Оно разрабатывается на базе микросфер альбумина, которые оседают в опухоли и уничтожают ее облучением.
Чрескожная замена сердечного клапана (TAVI)
Применяется при аортальном стенозе, распространенность которого колеблется в пределах 4–7% от всех пороков сердца. Ранее патологию лечили открытым способом — вскрывалась грудная клетка, вследствие чего оставался заметный рубец на коже и был велик риск осложнений. Достижения в области хирургии позволяют выполнить подобную операцию чрескожным методом. Для этого был разработан самораскрывающийся протез (CoreValve), имплантируемый с помощью внутрисосудистого катетера. Сейчас он активно используется российскими медиками.
Врачи делают небольшой надрез (до 1,2 см) в паховой области, в бедренную артерию вставляют катетер диаметром 1 см, который продвигается в полость сердца. По нему клапан вводится в больной орган. При этом дыхательная и сердечная функция пациента не прерываются. К 2016 году на территории России выполнено около 500 подобных операций, и с каждым годом это число растет.
Кислородные инъекции
Учеными из детской клиники Бостона были разработаны микрочастицы с кислородом, которые можно вводить в кровоток. Это позволит человеку жить, даже когда он не может дышать. Уже было изобретено устройство, помогающее находиться под водой на протяжении долгого времени. Это концепт Micro Algae Scuba, при котором кислород вырабатывается за счет морских водорослей. Новый метод более эффективный. Инъекции способны насыщать кровь кислородом до 30 минут. Они понадобятся людям с приступами удушья, будут использованы в военно-полевой хирургии, медицине катастроф. Вместо трахеотомии, когда в трахею вводится трубка через отверстие в горле, можно будет сделать один укол, чтобы спасти жизнь человеку. Средство основано на жировых частицах, содержащих молекулы кислорода, которые высвобождаются в процессе контакта жира с эритроцитами, напрямую обогащая плазму кислородом. Пока разработка находится на стадии испытаний.
Бионические линзы для сверхчеловеческого зрения
Автор: Кристина Фирсова
Подписывайтесь на канал «Инвест-Форсайта» в «Яндекс.Дзене»