Лучшие медицинские технологии 2014 года

Видео: Изобретения и Разработки 2014 года (Топ-5) Самое интересное в МИРЕ

В нашей сегодняшней статье эксперты американского издания Medgadget, которые вот уже 10 лет держат читателей в курсе новинок медицины, расскажут о наиболее выдающихся, на их взгляд, медицинских технологиях 2014 года.

1. Гибкая микроэлектроника

Гибкая микроэлектроника – это инновационные электронные устройства, которые способны принимать формы тканей и повторять их движения. Это позволяет им ощущать, и даже отвечать на изменение различных физиологических параметров, оставаясь при этом совершенно незаметными. Множество научных команд из разных стран мира активно работают над гибкой электроникой, и некоторые устройства уже вживляются пациентам. Удивительно, но стать «киборгами» - это не такая уж далекая и вовсе не страшная с точки зрения здоровья перспектива.

Компания Google в 2014 году анонсировала создание контактных линз, чувствительных к уровню глюкозы. Эти линзы для диабетиков способны измерять показатель глюкозы без необходимости в проколе пальца. Суть технологии заключается в том, что линза с датчиком определяет уровень глюкозы в слезной жидкости, после чего передает результат на смартфон пациента и, если нужно, другим пользователям (врачу, родственникам).

Джон Роджерс (John Rogers) из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне, ведущий специалист по гибкой электронике, совместно с учеными из Университета Вашингтона в Сент-Луисе, создал гибкую сенсорную манжету, которую оборачивают вокруг сердца. Устройство, которое пока тестировалось только на кроликах, позволяет отслеживать электрическую активность бьющегося сердца в 3D-режиме с беспрецедентным уровнем точности и детализации. Это открытие приведет к созданию сенсоров, которые могут очень точно определять аритмию и реагировать на нее.

Профессор Роджерс и его сотрудники также участвовали в разработке электронного накожного пластыря, который может записывать электрокардиограмму (ЭКГ) и электроэнцефалограмму (ЭЭГ) пациента, передавая сигнал на мобильные устройства, такие как смартфон.

2. Трехмерная печать в медицине

В рамках научного проекта Project Daniel группа ученых из Южного Судана занялась созданием отпечатанных на 3D-принтере протезов конечностей для жертв войны в этой африканской стране.

Трехмерная печать еще несколько лет назад поражала воображение врачей и ученых, но уже сегодня эта технология становится реальностью современной медицины. Она помогает заменять кости и фрагменты костей, создавать протезы конечностей, и даже готовить хирургов к проведению сложных реконструктивных операций.

Проект Daniel, который реализуется в Южном Судане, весьма похож на аналогичный проект Университета Торонто в Уганде – оба они предназначены для помощи местным специалистам в создании протезов для многочисленных жертв боевых действий в неспокойных и бедных регионах. Не имея доступа к дорогостоящему традиционному «заводскому» протезированию, специально подготовленные команды местных инженеров и врачей получили возможность создавать дешевые персонализированные протезы для наиболее нуждающихся людей.

В Медицинском центре Университета Утрехта (Нидерланды) врачи сумели имплантировать пациентке отпечатанный с помощью 3D-принтера новый череп. А британские ученые в этом году впервые пересадили изуродованному пациенту новое лицо, созданное с помощью такой же технологии. Кроме того, отпечатанные на 3D-принтере макеты лица и черепа начали использовать пластические хирурги при подготовке к сложным операциям.

В Китайской Народной Республике врачи успешно имплантировали отпечатанные на 3D-принтере титановые протезы позвонков, которые создаются индивидуально для каждого пациента и учитывают мельчайшие анатомические особенности. Многие помнят нашумевшую новость о трансплантации новорожденному ребенку отпечатанной на 3D-принтере трахеи, которую успешно осуществили сотрудники Мичиганского университета.



Хотя трехмерная печать преимущественно находится на стадии доклинических исследований, сегодня для всех очевидно, что эта технология скоро займет свою нишу в протезировании и других областях медицины.

3. Управляемые протезы

Мужчина, который лишился обеих рук в результате несчастного случая, в 2014 году получил два роботизированных протеза, созданных учеными из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса (Балтимор, США). Теперь мужчина в состоянии контролировать свои руки силой мысли. Электроды были присоединены к новым протезам через компьютер, который способен интерпретировать нервный сигнал. После нескольких занятий пациент научился выполнять некоторые простые задания. Хотя революционная система все еще на стадии разработки, это четкий знак того, каким будет будущее протезирования. Люди, которые сегодня полностью зависят от помощи окружающих, смогут обрести независимость и уверенность в своих силах.

Рука-протез с тактильными сенсорами – еще одна революционная технология 2014 года. Чувствительный протез оснащен сенсорами на кончиках пальцев, которые действительно позволяют пациенту чувствовать прикосновение. Для этого ученые связали электроды протеза с оставшимися нервами ампутированной руки. Первое экспериментальное использование протеза показало, что пациент может на ощупь точно определить, какой формы объект, на который наткнулась его рука.

Благодаря новой технологии Neurobridge («Нейромост») некоммерческой организации Battelle мужчина с полным параличом смог двигать своей рукой. Ученые разработали микрочип, который вживляется в зону мозга, отвечающую за движение руки. Чип способен воспринимать электрический сигнал, расшифровывать и передавать его на электрический стимулятор, активирующий нужные мышцы. Пациент впервые за долгое время смог вращать рукой и сжимать пальцы в кулак интуитивно, как будто рука совершенно здорова.

4. Система для быстрой остановки кровотечений XStat

При серьезном кровотечении на поле боя или в скорой помощи одного только внешнего давления может оказаться недостаточно, чтобы остановить кровь и спасти человеку жизнь. Новое устройство для быстрой остановки кровотечений XStat действует путем введения порции специальных гранул, которые быстро расширяются и заполняют все пространство в ране.

Воспользоваться шприцом для введения гранул очень просто, поэтому надежную остановку кровотечения может выполнить за считанные секунды даже неподготовленный человек. Особенно это актуально на поле боя, в условиях, когда нет времени пережимать сосуды. После доставки пациента в госпиталь врачи просто удаляют излишек наполнителя из раны и производят обработку. Кроме того, каждая гранула содержит радиомаркер, благодаря которому можно найти остатки материала под рентгеновскими лучами.

5. Новинки в мониторинге и контроле глюкозы

В начале нашей статьи мы уже упоминали о линзах, измеряющих уровень глюкозы, над которыми работает компания Google. Но пока больные сахарным диабетом все еще должны каждый день прокалывать палец, чтобы проверить свой уровень сахара. Поэтому ученые создали ланцетное устройство Genteel, позволяющее безболезненно прокалывать кожу в любой части тела. Благодаря вакууму и вибрациям в месте прокола человек не ощущает боли в момент проникновения иглы. Кстати, сам прокол занимает рекордно малое время – всего 0,18 сек.

Возможно, прокол пальца скоро вообще станет каменным веком. Все благодаря лазерному глюкометру, который был разработан в Принстонском университете. Это устройство использует инфракрасный луч, который проникает сквозь кожу и позволяет мгновенно измерить концентрацию глюкозы в интерстициальной жидкости.

Израильская компания Beta-O2, которая обрела известность совсем недавно, в 2014 году разработала биосинтетическую поджелудочную железу. В Уппсальской университетской больнице (Швеция) уже ведутся клинические испытания этого органа. Устройство под названием Air представляет собой биореактор, содержащий островки Лангерганса (клетки, продуцирующие инсулин и глюкагон). Таким образом, искусственная железа способна компенсировать утраченную эндокринную функцию своего природного оригинала у пациентов с диабетом.

Но пройдет немало времени, прежде чем мы с вами увидим полностью функциональные аналоги поджелудочной железы, пригодные для использования в клинической практике. А пока большую роль могут сыграть такие устройства, как инновационная инсулиновая помпа Animas Vibe, совместимая с монитором глюкозы Dexcom G4 PLATINUM. Эта система гарантирует непрерывный контроль сахара и проактивный ответ на его изменения, позволяющий поддерживать сахар в заданном диапазоне круглые сутки и избежать долговременных последствий диабета.

6. Оборудование для диагностической визуализации

В Медицинском центре Университета Утрехта (Нидерланды) в 2014 году появился новый зал с клиническим линейным ускорителем и 1,5-тесловым магнитно-резонансным томографом. Невиданная доселе комбинация позволяет радиологам визуализировать и облучать раковые опухоли одновременно, в течение одного сеанса. Такая технология гарантированно повысить точность лучевой терапии, поскольку врач будет видеть на мониторе все ткани пациента и зону облучения.

Компания General Electric запустила производство новейшего 3,0-теслового МР-томографа GE SIGNA Pioneer. Это машина, которая на 2/3 уменьшила время сканирования по сравнению с уже существующими аналогами. Устройство содержит улучшенную технологию SilentScan, которая, как и следует из ее названия, делает работу МР-сканера очень тихой и комфортной.

Немецкий гигант Siemens объявил о выпуске нового компьютерного томографа SOMATOM Definition Edge CТ, относящийся к аппаратам типа dual-energy, но имеющий один источник излучения. Ранее такие аппараты зависели от быстрого переключения напряжения, что может сказаться на качестве изображения и увеличить дозу облучения для пациента. Уникальная технология Siemens TwinBeam позволяет объединить все лучшее в одном сканере, избежав подобных недостатков.

Если вы проходите компьютерную томографию, то, возможно, вы были бы не против одновременно узнать плотность своей костной ткани, чтобы не проходить дополнительное исследование. Программное обеспечение MindwaysCT дает вам такую возможность, даже если вы проходите КТ без контраста, даже если это виртуальная колоноскопия. Без лишнего времени, без лишних доз.

7. Летающий дрон для скорой помощи

Когда возникает серьезная аритмия, дефибриллятор часто является единственным, что спасает человека от смерти. Автоматические внешние дефибрилляторы (AED) все еще редко встречаются, а доставить этот аппарат и применить нужно в течение пары минут. Поэтому студент из Делфтского технического университета (TU Delft) в Голландии разработал дрон для скорой помощи со встроенным автоматическим дефибриллятором. Прототип дрона, выполненный в виде миниатюрного вертолета, может дистанционно управляться службой спасения, которая направит его к месту происшествия. Там любой человек, который находится рядом с больным, должен просто подсоединить электроды к груди, после чего начнется дефибрилляция.

8. Самый маленький в мире водитель ритма

В конце 2014 года компания Medtronic представила свой уникальный водитель ритма Micra. Он полностью соответствует своему названию. Самый маленький водитель ритма в мире устанавливается в полость левого желудочка и не имеет никаких проводов и электродов, с которыми часто связаны осложнения и повторные процедуры.

Имплантация водителя ритма Micra – это минимально травматичный и быстрый процесс. Устройство вводится с помощью катетера через бедренную вену и закрепляется в эндокарде левого желудочка с помощью надежных металлических зажимов.

Разработчики устройства надеются, что такие водители ритма, маленькие и простые в установке, смогут существенно улучшить исходы процедур. Особенно если учесть то количество пациентов, которым сегодня приходится ложиться на повторную процедуру из-за плохо установленного или нефункционирующего электрода.