Znanost navdihuje znanstveno fantastiko ali obratno? V primeru medicinske tehnologije je dobra stara serija Star Trek navdihnila generacije raziskovalcev po vsem svetu. Nedavno sta dve ekipi prejeli nagrado Qualcomm Tricorder X za razvoj ročnih naprav, ki lahko diagnosticirajo vrsto bolezni in preverijo bolnikove vitalne znake brez invazivnih testov. Za osnovo je bil vzet medicinski "trikorder" iz "Zvezdnih stez".
V seriji je zdravnik uporabil trikorder in njegov odstranljivi skener za hitro zbiranje podatkov o pacientih in takoj vedel, kaj je narobe z njim. Lahko je preverjal delovanje organov in ugotavljal bolezni ali njihove vzroke, vseboval pa je tudi podatke o različnih oblikah tujega življenja. Kako blizu smo ustvarjanju take naprave (ob predpostavki, da z njo ni treba analizirati tujcev)?
Glavni cilj obeh nagrajencev je združiti več tehnologij v eni napravi. Niso še ustvarili vsestranskega večnamenskega stroja, vendar so znatno napredovali.
Glavni zmagovalec, DxtER, ki ga je ustvarilo ameriško podjetje Basil Leaf Technologies, je pravzaprav aplikacija za iPad z umetno inteligenco. Uporablja vrsto neinvazivnih senzorjev, ki jih je mogoče pritrditi na telo za zbiranje podatkov o vitalnih znakih, telesni kemiji in bioloških funkcijah. Podobna tehnologija tajvanske skupine Dynamical Biomarkers Group se prav tako poveže s pametnim telefonom in več brezžičnimi ročnimi testnimi moduli, ki lahko analizirajo vitalne znake, kri in urin ter kožne manifestacije.
Sodniki so povedali, da sta obe napravi skoraj izpolnili merila za natančno diagnosticiranje 13 bolezni, vključno z anemijo, pljučnimi boleznimi, diabetesom, pljučnico in okužbo sečil. To so najuspešnejša prizadevanja, ki smo jih videli z uporabo priročnega, enotnega in prenosnega diagnostičnega sistema.
Del uspeha je prišel z razvojem različnih tehnologij, ki sestavljajo takšne vse-v-enem sisteme, čeprav jih vsekakor čaka še dolga pot. Morda so najbolj napredne mobilne naprave za spremljanje vitalnih znakov. Na primer, mobilni sistem ViSi lahko na daljavo spremlja vse vitalne znake, vključno s krvnim tlakom, kisikom v krvi, srčnim utripom in električno aktivnostjo ter temperaturo kože. Uporablja senzorje za elektrokardiogram (EKG), pritrjene na prsni koš, senzor za tlak v manšeti za palec, oba pritrjena na snemljiv zapestnico, ki brez signala brezžično prenaša na namizje ali mobilno napravo z enako natančnostjo kot običajna oprema za intenzivno nego …
Vsi različni senzorji za podatke iz takega sistema morajo zagotavljati pomembne podatke - za to pa je potrebna posebna programska oprema. Programska oprema Airstrip Technologies lahko pridobi informacije iz več sto različnih vrst monitorjev za paciente in druge opreme, vključno z zdravstveno dokumentacijo, rezultati skeniranja in celo sistemi za obveščanje, da v realnem času nariše popolno sliko sprememb pacientov.
Nosljiva slikovna tehnologija je še en bistven element za diagnozo pacienta in zagotavljanje ustreznih informacij. Obstajajo že miniaturne ultrazvočne sonde USB, ki jih je mogoče neposredno povezati s pametnim telefonom in tako ustvariti takojšnje ultrazvočne slike. S kakovostjo mobilnih kamer in slikovnih zmogljivosti se bodo te tehnologije v bližnji prihodnosti še izboljšale. Takojšnje rentgensko slikanje ali diagnostika strojnega učenja kožnih težav bodo na voljo.
Promocijski video:
Podatki in diagnostika
Samo slikanje in vitalni znaki niso dovolj za popolnoma avtomatizirano napravo, ki lahko ugotovi, kaj je s pacientom narobe. Najbolj zrela tehnologija, ki jo imamo na tem področju, je nadzor diabetesa. Prenosne merilnike glukoze v krvi, s katerimi lahko na papirju preizkusite kapljico krvi, lahko že povežete z mobilnimi aplikacijami, da ocenite resnost stanja.
Medtem se razvijajo popolnoma neinvazivne metode merjenja glukoze, ki ne zahtevajo prebadanja prsta, da pride do kapljice krvi. Sem spadajo analiziranje znoja ali intersticijske tekočine, ki se nahaja nekaj mikrometrov pod površino kože (nad bolečinskimi živci).
Več inovativnih podjetij po vsem svetu se osredotoča na uporabo teh žepnih sistemov za diagnosticiranje drugih bolezni, vključno s HIV, tuberkulozo, bakterijskimi okužbami in boleznimi srca in ožilja. Zanašajo se na ključno mikrofluidno tehnologijo, ki za obdelavo majhnih količin tekočine uporablja posebej zasnovane mikročipe.
Na splošno znan kot laboratorij na čipu, celotni sistem kliničnih laboratorijskih testov zmanjša na napravo, veliko nekaj centimetrov. Lahko vzamete vzorec, ga pripravite na testiranje (na primer z izolacijo bakterij iz krvi) in ugotovite, ali so prisotni mikrobi.
Medtem ko je bil dosežen pomemben napredek pri razvoju delcev in delov trikorderja, je treba še vse narediti, da se vse to naredi v ločeni prenosni napravi. Še vedno je veliko opreme za miniaturizacijo in nekaj napredka je treba doseči pri prenosnih računalnikih, da bodo lahko obdelali vse informacije in podatke, potrebne za popolno sliko bolnikovega zdravja. Potreben je tudi razvoj globljih diagnostičnih funkcij, kot so laboratorij na čipu in prenosni slikovni sistemi ter manj invazivne metode testiranja. Trikorderja sicer še nimamo, je pa vsak dan bližje.
ILYA KHEL