Věda inspiruje sci-fi nebo naopak? V případě lékařské technologie inspirovala stará dobrá série Star Trek generace vědců z celého světa. Není to tak dávno, co dva týmy získaly cenu Qualcomm Tricorder X Prize za vývoj ručních zařízení, která mohou diagnostikovat řadu nemocí a kontrolovat vitální funkce pacienta bez invazivních testů. Jako základ byl vzat lékařský „trikordér“ze „Star Treku“.
V seriálu lékař pomocí trikordéru a jeho odnímatelného skeneru rychle shromáždil údaje o pacientech a okamžitě věděl, co se s ním děje. Mohla kontrolovat funkci orgánů a určovat nemoci nebo jejich příčiny a také obsahovala údaje o různých formách mimozemského života. Jak blízko jsme k vytvoření takového zařízení (za předpokladu, že s ním nepotřebujeme analyzovat mimozemšťany)?
Hlavním cílem obou laureátů je spojit několik technologií do jednoho zařízení. Dosud nevytvořili univerzální stroj vše v jednom, ale dosáhli významného pokroku.
Hlavním vítězem, DxtER, vytvořeným americkou firmou Basil Leaf Technologies, je ve skutečnosti aplikace pro iPad využívající umělou inteligenci. Využívá řadu neinvazivních senzorů, které lze připojit k tělu, a shromažďovat údaje o životních funkcích, chemii těla a biologických funkcích. Podobná technologie od tchajwanské skupiny Dynamical Biomarkers Group se rovněž připojuje k chytrému telefonu a několika bezdrátovým ručním testovacím modulům, které mohou analyzovat vitální funkce, krev a moč a projevy kůže.
Soudci uvedli, že obě zařízení téměř splňují měřítka pro přesnou diagnostiku 13 nemocí, včetně anémie, plicních chorob, cukrovky, pneumonie a infekce močových cest. Jedná se o nejúspěšnější úsilí, jaké jsme zaznamenali při používání pohodlného, jednotného a přenosného diagnostického systému.
Část úspěchu pochází z vývoje různých technologií, které tvoří takové systémy typu „vše v jednom“, i když je určitě ještě čeká dlouhá cesta. Snad nejpokročilejší jsou mobilní zařízení pro sledování životních funkcí. Například mobilní systém ViSi může na dálku sledovat všechny vitální funkce, včetně krevního tlaku, kyslíku v krvi, srdeční frekvence a elektrické aktivity a teploty pokožky. Využívá senzory elektrokardiogramu (EKG) připojené k hrudníku, snímač tlaku v manžetě palce, oba připojené k odnímatelnému náramku, který bezdrátově přenáší všechny signály na stolní nebo mobilní zařízení se stejnou přesností jako konvenční zařízení intenzivní péče …
Všechny různé datové senzory z takového systému musí poskytovat smysluplná data - a to vyžaduje speciální software. Software Airstrip Technologies může extrahovat informace ze stovek různých typů monitorů pacientů a dalšího vybavení, včetně lékařských záznamů, výsledků skenování a dokonce i oznamovacích systémů, a vytvořit tak ucelený obraz o změnách pacientů v reálném čase.
Nositelná zobrazovací technologie je dalším základním prvkem pro diagnostiku pacienta a poskytnutí příslušných informací. Již existují miniaturní USB ultrazvukové sondy, které lze připojit přímo ke smartphonu a vytvářet okamžité ultrazvukové snímky. Díky kvalitě mobilních fotoaparátů a zobrazovacím schopnostem se tyto technologie v blízké budoucnosti zlepší. Okamžité rentgenové záření nebo diagnostika kožních problémů pomocí strojového učení budou snadno dostupné.
Propagační video:
Data a diagnostika
Samotné zobrazování a vitální funkce nestačí pro plně automatizované zařízení, které dokáže zjistit, co se s pacientem děje. Nejvyspělejší technologií, kterou v této oblasti máme, je sledování diabetu. Přenosné měřiče glukózy v krvi, které lze použít k testování kapky krve na papíře, lze již připojit k mobilním aplikacím k posouzení závažnosti stavu.
Mezitím se vyvíjejí zcela neinvazivní metody měření glukózy, které k získání kapky krve nevyžadují píchnutí prstem. Patří mezi ně analýza potu nebo intersticiální tekutiny umístěné několik mikrometrů pod povrchem kůže (nad bolestivými nervy).
Několik inovativních společností po celém světě se zaměřuje na používání těchto kapesních systémů k diagnostice dalších nemocí, včetně HIV, tuberkulózy, bakteriálních infekcí a kardiovaskulárních onemocnění. Spoléhají na klíčovou mikrofluidní technologii, která využívá speciálně navržené mikročipy k manipulaci s malým množstvím tekutiny.
Běžně známý jako lab-on-a-chip, redukuje kompletní systém klinické laboratorní zkoušky na zařízení o průměru několika centimetrů. Můžete si vzít vzorek, připravit ho na testování (například izolací bakterií z krve) a zjistit, zda jsou přítomny bakterie.
I když ve vývoji částic a trikordérových dílů bylo dosaženo významného pokroku, je ještě třeba udělat vše pro to, aby to bylo vše v samostatném přenosném zařízení. V přenosných počítačích stále existuje spousta zařízení pro miniaturizaci a určitý pokrok, aby mohli zpracovávat všechny informace a data potřebná pro získání úplného obrazu o zdraví pacienta. Je rovněž zapotřebí vyvinout hlubší diagnostické funkce, jako jsou lab-on-a-chip a přenosné zobrazovací systémy, a také méně invazivní testovací metody. Zatím nemáme trikordér, ale každým dnem se to blíží.
ILYA KHEL