Tiede inspiroi tieteiskirjallisuutta, tai päinvastoin? Lääketieteellisen tekniikan osalta vanha hyvä Star Trek -sarja on innoittanut tutkijoiden sukupolvia ympäri maailmaa. Äskettäin kahdelle ryhmälle myönnettiin Qualcomm Tricorder X -palkinto kannettavien laitteiden kehittämisestä, jotka voivat diagnosoida erilaisia sairauksia ja tarkistaa potilaan elintoiminnot ilman invasiivisia testejä. Tähtitaivaan lääketieteellinen "kolmikortti" otettiin perustaksi.
Sarjassa lääkäri käytti tricorderia ja sen irrotettavaa skanneria kerätäkseen potilastiedot nopeasti ja tietääkseen heti, mikä oli vialla. Se voisi testata elinten toimintoja ja määrittää sairauksia tai niiden syitä, ja se sisälsi myös tietoa ulkomaalaisen elämän eri muodoista. Kuinka lähellä olemme sellaisen laitteen luomista (olettaen, että meidän ei tarvitse analysoida ulkomaalaisia sen kanssa)?
Kahden palkinnonsaajan päätavoitteena on yhdistää useita tekniikoita yhteen laitteeseen. He eivät ole vielä luoneet monipuolista all-in-one-konetta, mutta ovat edistyneet merkittävästi.
Päävoittaja, amerikkalainen yritys Basil Leaf Technologies, loi DxtERin, joka on itse asiassa tekoälyä käyttävä iPad-sovellus. Se käyttää sarjaa ei-invasiivisia antureita, jotka voidaan kiinnittää kehoon tietojen keräämiseksi elintoiminnoista, kehon kemiasta ja biologisista toiminnoista. Samanlainen Taiwanin Dynamical Biomarkers Group -tekniikka yhdistää myös älypuhelimen ja useita langattomia kämmentietokoneita, jotka voivat analysoida elintoimintoja, verta ja virtsaa sekä ihon ilmenemismuotoja.
Tuomarien mukaan molemmat laitteet täyttivät melkein 13 taudin, mukaan lukien anemian, keuhkosairauden, diabeteksen, keuhkokuumeen ja virtsateiden infektion, diagnosoinnin tarkkuudet. Nämä ovat onnistuneimpia ponnisteluja, joita olemme nähneet käyttämällä kätevää, yhtenäistä ja kannettavaa diagnostiikkajärjestelmää.
Osa menestyksestä on tullut sellaisten all-in-one-järjestelmien muodostavien tekniikoiden kehittämisestä, vaikka niillä on varmasti vielä pitkä matka. Ehkä edistyneimmät ovat liikkuvia elintoimintojen seurantalaitteita. Esimerkiksi ViSi-mobiilijärjestelmä voi etävalvoa kaikkia elintoimintoja, kuten verenpainetta, veren happea, sykettä ja sähköistä aktiivisuutta sekä ihon lämpötilaa. Se käyttää rintakehään kiinnitettyjä EKG-antureita, peukalon mansetin paineanturia, jotka molemmat on kiinnitetty irrotettavaan rannekkeeseen, joka lähettää kaikki signaalit langattomasti työpöydälle tai mobiililaitteelle samalla tarkkuudella kuin perinteiset tehohoitolaitteet. …
Kaikkien tällaisen järjestelmän eri antureiden on annettava mielekästä tietoa - ja tämä vaatii erityisohjelmiston. Airstrip Technologies -ohjelmisto voi poimia tietoja sadoista erityyppisistä potilasnäytöistä ja muista laitteista, mukaan lukien sairauskertomukset, skannaustulokset ja jopa ilmoitusjärjestelmät, jotta saadaan täydellinen kuva potilaan muutoksista reaaliajassa.
Puettava kuvantamistekniikka on toinen olennainen tekijä potilaan diagnosoimiseksi ja asiaankuuluvien tietojen antamiseksi. Jo olemassa on pienikokoisia USB-ultraääniantureita, jotka voidaan liittää suoraan älypuhelimeen välittömien ultraäänikuvien tuottamiseksi. Mobiilikameroiden laadun ja kuvankäsittelyominaisuuksien ansiosta nämä tekniikat paranevat vain lähitulevaisuudessa. Välitön röntgenkuva tai iho-ongelmien koneoppiminen diagnoosit tulevat helposti saataville.
Mainosvideo:
Tiedot ja diagnostiikka
Pelkästään kuvantaminen ja elintoiminnot eivät riitä täysin automatisoituun laitteeseen, joka voi kertoa, mikä potilaalla on vikaa. Kypsä tekniikka, jota meillä tällä alalla on, on diabeteksen valvonta. Kannettavat verensokerimittarit, jotka voivat testata veripisaran paperilla, voidaan jo liittää mobiilisovelluksiin tilan vakavuuden arvioimiseksi.
Sillä välin kehitetään täysin ei-invasiivisia glukoosin mittausmenetelmiä, jotka eivät vaadi sormen lävistystä veripisaran saamiseksi. Näihin kuuluu hiki tai interstitiaalinen neste, joka sijaitsee muutaman mikrometrin ihon pinnan alla (kipuhermojen yläpuolella).
Useat innovatiiviset yritykset ympäri maailmaa keskittyvät käyttämään näitä taskujärjestelmiä muiden sairauksien, kuten HIV: n, tuberkuloosin, bakteeri-infektioiden ja sydän- ja verisuonitautien, diagnosointiin. He luottavat keskeiseen mikrofluiditekniikkaan, joka käyttää erityisesti suunniteltuja mikrosiruja pienten nestemäärien käsittelyyn.
Yleisesti tunnettu nimellä lab-on-a-chip, se pienentää täydellisen kliinisen laboratoriotestijärjestelmän muutaman senttimetrin laitteeksi. Voit ottaa näytteen, valmistaa sen testaamista varten (esimerkiksi eristämällä bakteereja verestä) ja määrittää, ovatko bakteerit läsnä.
Vaikka hiukkasten ja kolmikorttisten osien kehityksessä on tapahtunut merkittävää edistystä, on vielä tehtävä töitä sen tekemiseksi erilliseksi kannettavaksi laitteeksi. Pienennettävissä on vielä paljon laitteita, ja kannettavissa tietokoneissa on edistyttävä jonkin verran, jotta ne pystyvät käsittelemään kaikki tarvittavat tiedot potilaan terveydentilasta. Tarvitaan myös syvempien diagnostiikkatoimintojen, kuten siru-laboratorio ja kannettavat kuvantamisjärjestelmät, sekä vähemmän invasiivisten testausmenetelmien kehittäminen. Meillä ei ole vielä tricorderia, mutta se lähestyy joka päivä.
ILYA KHEL