Форма серця та ризик розвитку серцево-судинних захворювань.

 Велике мультинаціональне дослідження показало, що форма серця, яка залежна від генетичних факторів,  може слугувати маркером в оцінці ризику розвитку серцево-судинних захворювань.

Вперше проводилося дослідження правого й лівого шлуночків, використовуючи 3D візуалізацію та програмне забезпечення з алгоритмами штучного інтелекту, що дозволило всебічно підійти до цієї проблеми. 

Попередні дослідження акцентувалися на розмірі та об’ємі камер серця, що давало обмежене розуміння впливу структурних варіацій на ризик розвитку хвороби серця. Фокусуючись на формі, дослідники виявили нові гени, які пов’язані зі структурою серця, й відкрили біологічні шляхи, що пов’язують структуру серця з серцево-судинними захворюваннями.  

Один з учасників проекту зазначає: «Це дослідження надає нову інформацію про ризики розвитку серцево-судинних захворювань. Вже давно відомо, що розмір та об’єм мають значення, але вивчаючи форму серця, ми відкрили нове розуміння генетичних ризиків. Ми даємо клініцистам нові цінні інструменти для більш точного прогнозування захворювання».

Дослідники використали дані МРТ візуалізації 40 000 пацієнтів з UKBiobank, біомедичної бази, яка містить дані близько 1000 000 мешканців Великобританії, та створили 3D моделі шлуночків серця. Науковці виявили 11 різновидів форм серця. Генетичний аналіз показав 45 специфічних ділянок у людському геномі, що пов’язані з формою серця. 

Також було виявлено, ряд кардіометаболічних розладів мають генетичне походження.   Зокрема, серце з більш сферичними шлуночками, асоціюються з підвищеним ризиком фібриляції передсердь.

Керівник проекту говорить: «Це дослідження закладає основу для більш широких досліджень генетичних факторів у структурі шлуночків серця. А також підтверджує зв’язок між формою серця та генетикою й демонструє важливість аналізу форми серця для розрахунку ризику серцево-судинних захворювань у кожного пацієнта».

Серцево-судинні захворювання являються лідером серед причин смертності у всьому світі. Результати цього дослідження можуть покращити оцінку ризиків розвитку патології серця. Генетична інформація наддасть інформацію про потенційну небезпеку до появи будь-яких змін чи симптомів.

Більшість експертів вважають, що це дослідження започатковує нову сторінку в розумінні впливу генетики на структуру серця, що вкінці кінців призведе до покращення медичної допомоги всім кардіологічним пацієнтам.

Результати дослідження опубліковані в журналі Nature Communications. 

По матеріалах healthcare-in-europe

УЗД датчик для фотоакустичної ендоскопії

Ендоскопічна ультрасонографія являється звичним інструментом в гастроентерології для діагностики злоякісних новоутворень. Метод має свої переваги та недоліки. До суттєвих недоліків спеціалісти відносять обмежену контрастність візуалізації та відображення лише структурних елементів тканини.

Для покращення діагностичної точності науковці намагалися об’єднати ендоскопічну сонографію з фотоакустичною технологією. Такий симбіоз дозволить покращити візуалізацію судинної системи для полегшення виявлення ракових пухлин. 

Головна проблема у створені гібридного датчика полягає в одночасному утримані фотоакустичного й ультразвукового зображень. При чому сенсор повинен мати розміри, які б дозволяли розміщувати його на гнучкому ендоскопі.

При чому світло й ультразвук повинні випромінюватися в одному напрямку для отримання якісної візуалізації. Минулі спроби створити подібний датчик закінчилися невдало через ряд технічних нюансів.

Група науковців з Науково-технологічного університету Поханг, Південна Корея, зуміла розв'язати всі супутні проблеми й створити першу у світі високоефективну фотоакустичну ендоскопічну систему. Вони представили ультракомпактний прозорий сенсор, що дозволяє отримувати ультразвукове й фотоакустичне зображення високої якості. 

У датчику використовувалися п’єзоелектричні монокристали PMN-PT, які відомі своєю проникністю та мініатюрними розмірами. При створенні також використовувалися прозорі матеріали  на основі оксиду індія-олова та уретан для поглинання шуму. Науковці зуміли зберегти структуру ультразвукового сенсора одночасно зумівши забезпечити доступ світла. Така інноваційна конструкція дозволила отримувати якісні зображення ультразвуком й фотоакустикою.

Вчені успішно інтегрували оптико-акустичну систему в компактний сенсор, налаштували обмін даними та вмонтували його у комерційний ендоскоп. Тестування проводили на стравоході свині. 

Були отримані чіткі ультразвукові зображення всіх шарів – від слизової оболонки до м’язів, які нічим не поступалися стандартним обстеженням. Крім того, були отримані якісні фотоакустичні зображення з великої відстані високої якості.

Більшість експертів позитивно відзиваються про нову розробку. Вони зазначають, що успішні експерименти з фотоакустично-ультразвуковою ендоскопічною системою знаменують важливий етап в розробці діагностичних медичних пристроїв з використанням декількох методик.

По матеріалах medimaging

Як зміни клімату вплинуть на здоров'я людини. 5 ключових пунктів.

Одним з ключових питань, які були розглянуті на Кліматичному саміті ООН 2024, що пройшов в Азербайджані, був вплив кліматичних змін на здоров'я людини. 

Прогнози надзвичайно гнітючі. Розрахунки показують, що до кінця століття зміни клімату будуть призводити до 3 мільйонів смертей щорічно. Це набагато більше від щорічних показників смертності від ВІЛ.

В новій доповіді, яку представила міжнародна група експертів Lancet Countdown, вказується на те, що людство стикнеться з "рекордними загрозами" своєму здоров'ю, що пов'язані зі зміною клімату. Основні ризики включають негативний ефект від нестачі харчів, поширення хвороб, виснаження екосистем, зміни в інфраструктурі та економіці. 

Хоча негативні зміни відчують на всіх континентах, включаючи Європу. Найбільше від кліматичних змін будуть потерпати країни Африки через слабку економіку та значні зміни клімату.  

Ось п'ять ключових пунктів, які вплинуть на здоров'я людини при зміні клімату: 

1. Інфекційні захворювання. Поява нових та розповсюдження старих інфекційних захворювань.

Драматичні та різкі зміни клімату збільшать ризики розповсюдження смертельних інфекційних захворювань, таких як малярія, лихоманки денге та лихоманки Західного Нілу, на нові території. Моделювання показало, що популяція москітів може розповсюдитися на інші регіони Африки, Південної Америки і з'явиться навіть у Європі. Паразитичні кліщі, які передають вірус Крим-Конго геморагічної гарячки, теж можуть переміститися на північ з Африки в Європу. 

Значно збільшиться ризик появи нових смертельних інфекцій та пандемій. У 2022 році ВООЗ попередило по розповсюдження лихоманки Ебола через зміни клімату, оскільки кажани, джерело вірусу, будуть мігрувати й шукати нових ареалів існування. 

Зміни клімату полегшать розповсюдження інфекційних захворювань та збільшать ризик пандемій. Це стосується лихоманки Ласса, яку переносять пацюки. Моделювання показало, що пацюки можуть врятуватися від пожеж та повеней, знайти нові місця проживання, розповсюджуючи нові та старі віруси.

2. Продовольча безпека

Зміна клімату призведе до погіршення забезпечення продовольством. В Гані, Західній Африці, в результаті низького рівня опадів у сезон дощів у 2024 році, понад 1.05 мільйонів людей відчувають гостру нестачу харчів. 

Як зазначається у звіті ООН, понад 600 мільйонів людей будуть голодувати до 2030 року через кліматичні потрясіння.

Зміни клімату будуть впливати на продовольчу безпеку з різних сторін - втрата урожаю через засуху, як у Гані, чи погіршення логістики, як у країнах Європи.

Погіршенням продовольчої безпеки призведе до зростання рівня недоїдання. До 2030 від 570 000 до 1 000 000 дітей у віці до 5 років страждатимуть на затримку в рості через недоїдання, що також призведе до вразливості до інфекційних хвороб різного походження.  

3. Доступ до медичних послуг.

Екстремальна погода може фізично зашкодити людям звертатися за медичною допомогою. Кількість днів з екстремальними опадами за період з 2014 до 2023 року збільшилось на 61% порівняно з 1961 - 1990 роками.

Через раптові повені, що спустошили Валенсію в Іспанію, спеціалісти з охорони здоров'я передбачають збільшення рівня кишкових інфекцій, шкіряних інфекцій та гепатиту А. Інформація з Гани вказує на те, що люди не мають фізичного доступу до медичної допомоги - пацієнти, а іноді й медичні працівники, не можуть дістатися до закладів охорони здоров'я.

У доповіді Lancet Countdown вказується, що лише дві третини країн мають плани при надзвичайних ситуаціях у сфері охорони здоров'я. Цей показник має досягати 100%, враховуючи те, що екстремальна погодні явища трапляються все частіше.

Затримки зі скороченням вуглецю лише поглиблюють проблему. Глобальний викид вуглецевих сполук, що досягнув піка у 2023 році, демонструє незначне скорочення.

4. Якість повітря

Погіршення якості повітря є одним з найвідчутніших показників зміни клімату на місцевому рівні. Експерти підрахували, що забруднене повітря призводить до 36 000 смертей у Великобританії, а у Китаї  - до 2 мільйонів смертей. 

Частково ці смерті викликані появою та загостренням респіраторних захворювань, таких як астма та хронічні обструктивні захворювання легень, якими страждають кожний п'ятий мешканець Великобританії. Також на рівень смертності впливають серцево-судинні захворювання та рак легень.  

5.Надзвичайна спека.

У 2023 році ризик теплового удару у людей, які займаються роботою на свіжому повітрі, зріс на 28% порівняно з минулими десятиліттями. Тепловий стрес впливає на загострення таких захворювань, як астма, сечокам'яної хвороби, серцево-судинної патології. Будь-яка фізична активність у спеку може спровокувати ці захворювання.

По матеріалах іnterhospi.com 

Інноваційна система для моніторингу стану дихальних шляхів

Група дослідників Університету Вандербільта розробила систему штучних війок для моніторингу стану мокротиння у дихальних шляхах людини. 

Ця система може відігравати ключову роль у визначенні ступеня тяжкості таких захворювань, як муковісцидоз (МВ), хронічне обструктивне захворювання легень (ХОЗЛ), рак легень, а також в оцінці стану трахеального чи бронхіального стентів. Діагностика проводиться на основі показників в'язкості та товщини секрету.

Ефективне лікування патології дихальних шляхів часто неможливе без постійного моніторингу стану секрету, ключового індикатора запалення й прогресування захворювання. Чинні методи, такі як КТ томографія та бронхоскопія, мають ряд особливостей, які обмежують їх використання в якості метода спостереження в режимі реального часу. 

Одним із суттєвих обмежень комп'ютерної томографії є високе променеве навантаження. А бронхоскопія (обстеження дихальних шляхів за допомогою гнучкого чи жорсткого ендоскопів) відносить до інвазивних процедур. Одним з її головних недоліків - травматизація ніжної слизової оболонки дихальної системи.

Як же працює система штучних війок? 

• Моніторинг в'язкості секрету. Штучні вії приводяться в дію зовнішнім магнітним полем, а зміна їх форм та деформація вимірюється за допомогою гнучкого тензодатчика (сенсор для вимірювання деформації твердих тіл). 

• Вимірювання товщини секрету проводиться за допомогою ємнісного рівнеміра, калібрування та регулювання чутливості проводиться теж за допомогою магнітного поля. 

Як вже згадувалося, система оснащена зовнішнім приладом, який генерує магнітне поле для управління. Отримані дані передаються на смартфон чи  хмарну платформу для аналізу в режимі реального часу, що дозволяє оцінити тяжкість й ступінь патології, рівень закупорки дихальних стендів та прийняти необхідні заходи.

Система пройшла успішне тестування з дихальними стентами на штучних трахеях та трахеях вівці. Результати показали дієвість технології у зборі даних про ступень тяжкості патології та рівня закупорки стентів.

Більшість експертів вважає, що потенціальні можливості системи виходять за межі моніторингу. Завдяки постійному спостереженню в режимі реального часу та бездротовій передачі інформації ця технологія може стати одних з допоміжних інструментів в активному малоінвазивному лікуванні.

По матеріалах medica-tradefair.com

ARTHUR. Автоматизована ультразвукова система для ревматології.

Повністю автоматизована ультразвукова сканувальна система в комбінації з програмним забезпеченням зі штучним інтелектом (ШІ) довела свою ефективність у виявлені ступені запального процесу у суглобах кисті у пацієнтів з ревматоїдним артритом.

Система розроблена данською компанією ROPCA та включає в себе ультразвуковий сканер, роботизований модуль ARTHUR (рухома роботизована консоль з системою позиціювання кисті) та програмний модуль DIANA. Система сканує 11 суглобів на кисті, аналізує отримані дані й діагностує активність процесу.

Класифікація ступня ревматоїдного артриту проводиться згідно стандартам Європейського альянсу ревматологічних асоціацій (EULAR). Система пройшла отримала всі дозвільні документи й зараз успішно використовується в 6 європейських ревматологічних клініках.

На сьогодні у стаціонарних УЗД сканерів високого класу, які оснащені ультразвуковими високочастотними датчиками від 20 МГц та спеціалізованими технологіями, дозволяють отримувати чіткі й контрастні зображення дрібних суглобів та реєструвати процеси запалення.

Але залежність від класу ультразвукового апарату, його комплектації, професійності сонолога знижує ефективність та діагностичну точність. Тому створення спеціалізованих автоматизованих систем являється одним з рішення розв’язанням цієї проблеми.

Схожа ситуація склалась в мамології, що призвело до появи на ринку спеціалізованих автоматизованих УЗД систем (ABUS), які використовують для скринінгу молочних залоз з приводу злоякісних новоутворень.   

Представник компанії розробника зазначає: «Автоматична система може допомогти ревматологам у ранньому виявлені та моніторингу захворювань суглобів запального характеру. Система може встановлюватися у віддалених населених пунктах з відсутністю спеціалізованою медичною допомогою та діагностувати патологію за допомогою телемедициною».

«Слід зауважити, що рівень захворюваності суглобів постійно зростає, а кваліфікованих спеціалістів не вистачає. Тому нам, вже сьогодні, потрібні помічники - надійні інструменти скринінгу. Він зможе негайно дати відповідь, чи у пацієнта з болем в руках ревматоїдний артрит чи остеоартрит, в не чекати декілька місяців для встановлення попереднього діагнозу».

Більшість експертів позитивно сприйняли нову розробку. Провідний ревматолог Вашингтонського університету, США, говорить: «Значною перевагою буде те, що перед візитом до ревматолога пацієнт зможе пройти УЗД обстеження на ARTHUR зі звітом DIANA, а також здати аналіз крові на ревмопроби. Це збереже час для встановлення діагнозу й полегшить моніторинг захворювання».

По матеріалах Medscape

Гідрогель для боротьби з резистентністю до антибіотиків.

Дослідження, яке проведено науковцями Технологічного університету Чалмерса, показало, що бактерії резистентні до антибіотиків можуть відновити чутливість, коли лікування поєднують з гідрогелем з антибактеріальними пептидами.

Лабораторне дослідження показало, що антибіотики досягли 64-ти кратного збільшення антибактеріального ефекту, коли їх застосовували з інноваційним матеріалом.

Дослідження опубліковано в журналі International Journal of Pharmaceutics

Бактерицидний матеріал був розроблений для медичних застосувань й досліджувався протягом багатьох років. Експерименти показали, високу антибактеріальну активність до багатьох різних видів бактерій, включаючи до штамів стійких до антибіотиків. Матеріал складається зі спеціально розробленого гідрогелю з антибактеріальними пептидами.

Дослідження показало надзвичайно позитивний результат. Ефективність антибіотиків зросла в декілька разів Антибіотики стали більш ефективні в комбінації з цим матеріалом. Науковці відкрили також синергічну дію проти резистентних бактерій. Пептиди не лише не зменшували дієвість антибіотиків, але й значно посилював бактерицидний ефект.

Один з учасників проєкту відмічає: «Коли частинки гідрогелю входять у близький контакт з бактеріями, вони слабнуть й стають більш сприятливим до антибіотиків. У деяких випадках антибіотики стають знову ефективними проти резистентних бактерій».

Пептидний матеріал тестували на культурах бактерій в комбінації з двома різними антибіотиками – оксациліном та ванкоміцином. В експеримент проводиться з двома штамами стафілококів золотистих (S. aureus), один з яких був стійкий до кількох антибіотиків ((метицилінрезистентний золотистий стафілокок (MRSA)).

Позитивний результат спостерігався з MRSA, особливо коли гель комбінувався з оксациліном, антибіотиком до якого цей тип бактерій надзвичайно стійкий. Ця комбінація знижувала ефективну концентрацію у 64 рази! Таким чином, концентрація оксациліну впала нижче порогових значень після яких його класифікують як неефективний.  З ванкоміцином спостерігалась схожа картина, хоча ефект був більш адаптивний ніж синергічний.

Головною проблемою лишається доставляння та реакція антибактеріальних пептидів в організм людини. Раніше дослідники пробували комбінувати антибіотики з пептидами в розчинах. Але білкові сполуки виявилися дуже чутливими й втрачали свою ефективність при контакті з біологічними рідинами, такими як лімфа та кров.

У вигляді гідрогелю пептиди виявились більш стійкими та зберігали активність протягом довгого періоду – декілька днів порівняно з декількома часами у розчині.

Таким чином гідрогель можна виготовити у вигляді спрею та підвищувати безпеку й ефективність курсу антибіотикотерапії при лікуванні ран. На початку лікування ран у більшості випадків нічого невідомо збудника та ступінь його резистентності. Нанесення пептидного матеріалу на рану збільшиться ефективність стандартної схеми лікування й позбавить від необхідності призначення додаткових антибіотиків.

Також гідрогель з антибактеріальними пептидами може використовуватися у вигляді пластиру для запобігання інфікування хірургічних ран.

Зараз науковці працюють над клінічним випробуванням гідрогелю.

По матеріалах healthcare-in-europe.com

Штучний інтелект в діагностиці колоректального раку

Раннє виявлення являється ключовим фактором у лікуванні раку кишківника (колоректального раку). Компанія Medtronic представила новий модуль зі штучним інтелектом, який допомагає виявляти передракові пухлини у режимі реального часу. Під час широкого дослідження ендоскопічний модуль показав свою клінічну ефективність.

Колоректальний рак являється найпоширенішою формою раку у розвинених країнах, й спричиняє понад 150 000 смертей на рік лише в одній Європі. Водночас 90% пацієнтів одужують при діагностиці онкологічного захворювання на ранній стадії.

Невеликі доброякісні поліпи можуть почати рости у прямій кишці та перероджуватися у злоякісні пухлини. Цей процес може тривати багато років та часто протікає без симптомів, тому діагностика часто відбувається на пізніх стадіях.

Для виявлення ранніх ознак малігнізації у багатьох країнах впроваджують ендоскопічні скринінгові програми. Але оскільки поліпи не дуже великі за розміром, а площа кишківника відносно велика, то патологію може легко пропустити навіть досвідчений ендоскопіст.

Інноваційна система GI Genius діє як "додаткова пара очей".  Модуль переглядає зображення під час проведення колоноскопії в режимі реального часу, виділяє підозрілі регіони для додаткового огляду лікарем й підтвердження пухлини. При чому програмне забезпечення оцінює виявлену патологію за трьома категоріями - "аденома", "не-аденома" чи "непередбачуване".  

Остаточне рішення залишається за лікарем-ендоскопістом, оскільки технологія розроблена лише для збільшення рівня довіри до оптичної діагностики. Увага лікаря може притупитися після багато годинних переглядів поверхні кишківника. ШІ фокусує на уваги й полегшує виявлення поліпів різної форми, розмірів та локалізації.

 Збільшення діагностичної довіри несе й фінансові вигоди. На сьогодні існує практика видалення кожного підозрілого новоутворення з товстої кишки та відправки його на гістологічний аналіз. Це займає досить багато часу й вимагає значних витрат. Високоточна оптична діагностика допомагає визначати тип й характеристик поліпа, виключаючи необхідність додаткових обстежень.

Ендоскопічний модуль з ШІ довів свою ефективність у широких клінічних дослідженнях. Дослідження показали: збільшення рівня виявлення аденом на 14.4%, зменшення показників пропуску аденом на 50%. Особливо це стосується невеликих пухлин, менш як 5 мм.

Для подальшої оцінки ефективності системи тривають два дослідження. Рандомізоване контрольне дослідження COLO-DETECT, основна ціль - довести більшу діагностичну точність колоноскопії з програмним забезпеченням на основі ШІ порівняно зі стандартною колоноскопією. У досліджені беруть участь 2000 пацієнтів з 11 міст Великобританії.

Також, у Великобританії, почали масштабне дослідження, яке спрямоване не лише на оцінку ефективності системи з ШІ, а також її вплив на сам процес колоноскопії - від початку дослідження до встановлення кінцевого результату. Випробування триватиме близько 2 років й включає розгортання 60 ендоскопічних систем зі штучним інтелектом у 20 медичних закладах.

Більшість експертів вважають, ендоскопія зі штучним інтелектом має великі перспективи й в недалекому майбутньому практично всі ендоскопічні системи для обстеження шлунково-кишкового тракту будуть оснащені модулем з ШІ.

По матеріалах healthcare-in-europe

Бездротовий ультразвуковий моніторинг активності м’язів

Інженери з Каліфорнійського університету розробили портативний ультразвуковий пристрій, який забезпечує тривалий моніторинг активності м’язів. Науковці вважають, що нова розробка має великий потенціал у медичній сфері, а також розробці нового типу людино-машинного інтерфейсу.

Ультразвуковий сенсор кріпиться до шкіри клейкою основою та має джерело автономного живлення, дозволяючи відстежувати роботу м’язів з великою роздільною здатністю без будь-яких інвазивних процедур.

Прилад розміщений в гнучкому силіконовому корпусі й складається з трьох головних модулів: ультразвуковий датчик для генерації та приймання акустичних хвиль, записувальний модуль з WiFi для передачі даних на комп'ютер, джерело автономного живлення.

Ключовою інновацією приладу являється використання монокристалічного датчика, який ефективний при обстеженні глибоких шарів. Датчик випромінює ультразвукові хвилі та вловлює відбитий сигнал, який несе великий обсяг клінічної інформації. Для отримання додаткової інформації, науковці розробили програмне забезпечення з алгоритмами штучного інтелекту, яке дозволяє визначати сигнали з груп м'язів та ідентифікувати специфічні жести рук з високою точністю. 

Портативний ультразвуковий прилад може стати альтернативою сучасним методам обстеження, а саме електроміографії (ЕМГ). Цей метод передбачає застосування металевих електродів, що кріпляться до шкіри, для реєстрації активності м’язів. Попри те, що ЕМГ вважається сучасним клінічним стандартом, електроміографія має ряд серйозних недоліків – низька роздільна стадність, слабкі сигнали, неможливість тривалого спостереження. Наприклад, сигнали від кількох м’язових волокон часто змішуються разом, що ускладнює процес моніторингу.

Ультразвук забезпечує високу візуалізацію поверхневих та глибоких шарів, даючи повну картину роботи м'язів. Додаткові переваги - компактність, автономність, бездротовий зв'язок. Пацієнт може носити прилад протягом усього дня для довгого моніторингу.

При носінні на грудній клітці, пристрій може визначати товщину діафрагми з субміліметровою точністю. Товщина діафрагми використовується для оцінки її дисфункції, а також стану пацієнтів на штучній вентиляції легень. Аналізуючи рух м'язів, вчені також можуть визначити тип дихання, поверхневе чи глибоке. Це допоможе діагностувати різноманітну патологію дихальної системи - астма, пневмонія, хронічне обструктивне захворювання легень (ХОЛЗ) тощо. Під час тестування прилад успішно розрізнив здорових пацієнтів від пацієнтів з ХОЛЗ.

Один з учасників проєкту відмічає: «Завдяки відстеженню активності діафрагми, технологія допоможе спостерігати за пацієнтами з респіраторними захворюваннями, а також за пацієнтами на штучній вентиляції легень».

Крім того, дослідники успішно використали пристрій для реєстрації активності м’язів кисті та зап’ястка, що дозволило керувати роботизованою рукою та грати у віртуальну гру. 

При носінні на передпліччі пристрій забезпечує точне відстеження руху м’язів рук та зап’ястя. Система здатна розпізнавати різні жести рук, фіксує навіть легкі рухи зап’ястя та пальців із високою чутливістю. Керування роботизованою рукою показала відмінні результати - піпеткою вдалося набрати воду зі склянки. 

Успішно пройшло тестування й у віртуальній реальності. Рухи зап'ястка використовувалися для керування польотом віртуального птаха. Все це вказує на значні можливості пристрою в галузі протезування, віртуальних ігор та інших сферах, де необхідні інноваційні системи людино-машинного інтерфейсу. 

Зараз дослідники працюють над покращенням точності та енергоефективності, вдосконалюють програмне забезпечення та зменшують габарити приладу.

По матеріалах  appliedradiology.com

Переваги портативних МРТ систем в діагностиці інсультів

Візуалізація головного мозку являється ключовим фактором у виборі терапевтичної тактики при гострому інсульті та транзиторних ішемічних атаках. Основні цілі візуалізації - підтвердження діагнозу, визначення механізму розвитку патології, вибір метода лікування, прогнозування подальшого розвитку захворювання та виявлення ускладнень.

Магнітно-резонансна томографія, особливо режим дифузійно-зваженої магнітно-резонансної томографії, показує прекрасні результати, оскільки показує високу чутливість до зміни води в тканинах мозку. Ці зміни тяжко виявити за допомогою КТ томографії, особливо у перші часи після інсульту.

Але доступ до проведення МРТ сканування може бути обмежений декількома факторами. Один з них - присутність металевих імплантатів, які не сумісні з сильним магнітним полем стандартного МРТ томографа. Крім того, більшість пацієнтів відчувають приступи клаустрофобії, що веде до незапланованих рухів, й відповідно до погіршення візуалізації та затримки обстеження. І саме обстеження займає не менше 20-30 хвилин.

Одним із варіантів розв'язання проблеми обстеження пацієнтів з інсультів може бути використання мобільних низькопольних МРТ томографів в прийомних відділеннях та у відділеннях невідкладної медичної допомоги.

Група науковців з університету Глазго (Шотландія, Великобританія) дослідило потенціальні можливості мобільного МРТ томографа у пацієнтів з підозрою на гострий інсульт  та транзиторну ішемічну атаку.

Дослідження включало додаткове обстеження у відділенні невідкладної медичної допомоги для порівняння діагностичної точності та об'єму ураження при дифузійно-зваженому режимі. Для обстеження використовувався портативний ультранизькопольний МРТ-сканер Swoop, виробництва компанії Hyperfine (США), спеціально  розроблений для обстеження структур головного мозку безпосередньо біля ліжка хворого.

МРТ томограф розрахований всі групи населення, а саме на обстеження структур головного мозку, коли повноцінне обстеження не можливе.

Під час дослідження було проаналізовано час сканування, ефективність й специфічність діагностики, а також досвід пацієнтів при обстеженні тунельними МРТ й КТ томографами та низькопольним спеціалізованим МРТ.

Отримані дані показали, що МРТ Swoop були значно швидшою ніж звичайна МРТ з магнітним полем 1.5 Т. Середній час сканування на Swoop склав 2.5 годин, стандартне МРТ - 27.7 годин.

Система Swoop показали відмінні результати в діагностиці гострих інсультів, порівняно з КТ томографією, й хорошу специфічність в порівнянні зі звичайним МРТ скануванням.   

Крім того, майже всі пацієнти повідомили про позитивний досвід при обстеженні на низкопольній системі Swoop.

У звіті дослідницької групи зазначається: "Проміжні результати дослідження вказують на те, що портативна МРТ система являється багатообіцяючим інструментом в діагностиці гострого інсульту у відділення невідкладної медичної допомоги. Крім підвищення ефективності діагностики та доступності МРТ сканування, відбувається скорочення часу на обстеження дозволяє пришвидшити вибір оптимального лікування при інсульті ".

По матеріалах Medimaging

Неінвазивний тест для діагностики малярії

Малярія залишається викликом для сучасної системи охорони здоров’я, щорічно реєструється понад 250 мільйонів випадків зараження й 600 00 випадків смерті. Близько половини населення світу входить у групу ризику зараження малярією, включаючи такі вразливі групи, як вагітні жінки та діти. Саме ці групи мають найбільший відсоток тяжких форм захворювання й рівень смертності. 

Діагностика малярії проводиться на основі зразка цільної крові, при чому наявні методи тестування мають низьку ефективність. Нова неінвазивна технологія діагностики малярії при наданні першої медичної допомоги (POCT) показує великий потенціал у виявленні збудника та пришвидшення необхідного лікування. 

Група дослідників Єльської школи громадської охорони здоров'я (США) в кооперації з іншим науковими закладами розробила революційний неінвазивний тест, що може змінити підходи в діагностиці у країнах, що розвиваються, які сильно страждають від цієї хвороби, що передається комарами. 

Інноваційний тест не вимагає забору зразків крові, що робить його безпечнішим і доступнішим за теперішні методи. У ньому використовується пристрій під назвою Cytophone, ідентифікація заражених малярією клітин крові проводиться променями лазера й ультразвуку.

Невеликий зонд прикладається до кровоносної судини (вени на тильній стороні долоні) й на основі отриманих даних визначається збудник малярії у крові  

Здатність Cytophone неінвазивно діагностувати малярії базується на виявленні в еритроцитах продукту життєдіяльності плазмодію - гемозоїну або малярійного пігменту. Гемозоїн містить більше заліза ніж звичайний гемоглобін. Тому він поглинає більше світла лазерного променя, швидше нагрівається, демонструючи характерні магнітні й оптичні властивості, які реєструє Cytophone.

Для тестування приладу науковці перевірили 20 дорослих пацієнтів з Камеруну з симптомами малярії.  Cytophone успішно ідентифікував малярійний плазмодій Plasmodium falciparum, найпоширеніший й смертельний різновид збудника, а також виявив  менш небезпечні форми. 

Дослідження показало, що прилад показав високу чутливість, як до високого, так і до низького рівня плазмодію у крові, - чутливість склала 90%, специфічність - 69%. Отримані дані мало, чим відрізняються від показників сучасного лабораторного аналізу по зразку крові. Крім того, Cytophone успішно реєструє зменшення кількості збудника при лікуванні.

Результати дослідження опубліковані в Nature Communications.

По матеріалах онлайн ресурсу labmedica.com

Туберкульоз повернувся у топ смертельних інфекцій.

Всесвітня організація охорони здоров'я (ВООЗ) опублікувало нове статистичне дослідження, в якому говориться про виявлення 8.2 мільйонів нових випадків туберкульозу у 2023 році - найбільше число випадків з початку глобального моніторингу у 1995 році. 

Це суттєве збільшення порівняно з 7,5 мільйонами у 2022 році. При чому туберкульоз знову став головною причиною смерті від інфекційних захворювань у 2023 році, випередивши COVID-19

У глобальному звіті ВООЗ про туберкульоз за 2024 рік вказується на неоднозначний прогрес у глобальній боротьбі з цим захворюванням, підкреслюючи постійні проблеми, включаючи значне недофінансування.

Водночас рівень смертності, який пов’язаний із туберкульозом, зменшилася з 1,32 мільйона у 2022 році до 1,25 мільйона у 2023 році. Але загальна кількість людей, які захворіли на туберкульоз, зросла до 10,8 мільйона у 2023 році.

Захворювання найбільше вразило населення 30 країнах, включаючи Індію (26%), Індонезію (10%), Китай (6,8%), Філіппіни (6,8%) і Пакистан (6,3%). Це становить 56% випадків від  глобальних показників туберкульозу. Згідно зі звітом, 55% людей, які захворіли на туберкульоз, були чоловіками, 33% - жінками й 12% - дітьми та підлітками.

У 2023 році різниця між кількістю нових випадків туберкульозу й діагностованих знизився до 2.7 мільйонів, порівняно 4 мільйонами у 2020 та 2021 рокам. Така різниця пояснюється закінченням пандемії COVID-19 й повернення до програм боротьби з туберкульозом. Охоплення програм превентивного лікування туберкульозу людей з ВІЧ та побутовими контактами зростає.

Залишається гострою проблема мультирезистентної форми туберкульозу. Рівень успішного лікування мультирезистентного або рифампіцино резистентного туберкульозу досяг 68%. Але з 400 000 пацієнтів, у яких виявлена ця форма, лише  44% були проліковані у 2023 році.

Глобальне фінансування профілактики та лікування туберкульозу ще більше скоротилося у 2023 році та залишається значно нижчим запланованого. Країни з низьким і середнім рівнем доходу, на які припадає 98% тягаря туберкульозу, зіткнулися зі значною нестачею фінансування.

У всьому світі дослідження з туберкульозу залишаються серйозно недофінансованими. У 2022 році було профінансовано лише одну п’яту частину від 5 мільярдів доларів запланованих.

У звіті вперше представлені оцінки щодо відсотка стану сімей, які постраждали від туберкульозу. Вони стикаються зі значними витратами (понад 20% річного доходу сім’ї) для доступу до діагностики та лікування туберкульозу.

ВООЗ закликає збільшити зусилля по боротьбі з туберкульозом в рамках вже розроблених міжнародних програм.

Нова технологія капсульної ендоскопії.

За останні десятиліття капсульна ендоскопія (ендокапсула) зробила революцію в гастроентерології. Візуалізація слизової оболонки шлунково-кишкового такту проводиться за допомогою декількох мікро відеокамер, що вмонтовані у капсулу з джерелом світла.

Капсульна ендоскопія активно розвивається, з'являються нові технології й методи обстеження. Один з наочних прикладів - програми «Сонокапсула» (Sonopill) та «Автокапсула» (AutoCapsule), що розробляється науковцями з університету Глазго. В рамках програми планується створити ендокапсулу з ультразвуковим датчиком для візуалізації й можливістю поводити лікування.

Основна ціль розробки – підвищити діагностичну точність, покращити надання медичної допомоги, зменшити витрати на охорону здоров’я

Як же працює сонокапсула, і в чому відмінність й подібність від традиційної методики?

Подібність полягає в тому, що пацієнт ковтає ендокапсулу, яка подорожує шлунково-кишковим трактом, знімаючи й передаючи все на своєму шляху. Але інформація збирається не за допомогою відеокамер, а через лінійку ультразвукових сенсорів. Основна трудність полягала у розробці ультразвукового датчика, який би вміщався у капсулу довжиною не більше 3 см й діаметром до 1 см.

Додатковим поштовхом в розробці нового типу ендокапсули, стало використання програмного забезпечення з алгоритмами штучного інтелекту. В класичній капсульній ендоскопії вже давно використовують штучний інтелект (ШІ) для інтерпретації оптичних зображень.

В недалекому минулому лікарю-ендоскопісту потрібно було переглядати часами відео для визначення зони інтересу. Зараз програмне забезпечення допомагає визначати критичні ділянки, економлячи час й зусилля лікаря.

Проект "Автокапсула" сфокусований на терапевтичних можливостях ультразвуку, тобто доставки й активацію фармацевтичних препаратів в уражену ділянку.  У випадку успіху такого локалізованого лікування, це буде революційний крок в розвитку персоналізованої медицини. На додачу всього науковці розробляють систему зовнішнього управління капсулою 

На сьогодні йде вдосконалення електронних й механічних компонентів прототипу ендокапсули.

По матеріалах medica-tradefair.com

Штучний інтелект в діагностиці недостатності мітрального клапана.

Мітральний клапан один клапанів серця, який забезпечує фізіологічний тік крові з лівого передсердя до лівого шлуночка. Сам мітральний клапан належить до групи стулкових, тобто складається з двох стулок, які герметично  закриваються не дозволяючи току крові повертатися до передсердя.

Через вроджену ваду чи в результаті того, чи іншого захворювання відбувається порушення герметичності й з’являється зворотній тік крові (регургітація). Порушення току крові призводить до появи таких симптомів, як задишка, аритмія, тахікардія, набряки.

Визначення ступеня тяжкості мітральної недостатності являється критично важливим для вибору тактики лікування - зачекати та обмежитись медикаментозною терапією чи проводити хірургічне втручання по пластиці чи заміні клапана.

Підтвердження діагнозу й визначення ступеня тяжкості патології проводиться за допомогою УЗД серця трансторакально чи через стравохід. Широко застосовуються ультразвукові доплерівські методики та  3D/4D моделювання.

Нове програмне забезпечення, яке розроблене науковцями з Інституту серця Шмідта, призначене прискорити процес діагностики й вибору тактики лікування.

Для розробки нової програми з алгоритмами штучного інтелекту було використано дані 58 000 трансторакальних ехокардіограм – УЗД серця, яке використовувалось для загальної оцінки функцій серця, включаючи показники регургітації мітрального клапана.  

Тестування проводилось на 1800 пацієнтах Інституту серця Шмідта та 915 хворих зі Стенфордського медичного центру.

Результати показали, що модель ШІ продемонструвала високу точність у виявленні мітральної недостатності середнього й важкого ступенів. Після аналізу відео 50 000 досліджень серця штучний інтелект точно визначив найбільш важливі відео з погляду тяжкості регургітації.

Заступник директора Інституту серця Шмідта зазначає: «Нове програмне забезпечення дозволить покращити ідентифікацію пацієнтів з мітральною недостатністю, що стає все більш поширеною серед старіючого населення, та персоналізувати підхід до кожного пацієнта».

За останній період лікарі цього медичного закладу виконали понад 1500 роботизованих операцій з приводу лікування недостатності мітрального клапана зі 100% успіхом.

По матеріалах medimaging.net

Забрудненість навколишнього середовища та рівень серцево-судинних захворювань.

 Пестициди, тяжкі метали, мікро- й наночастички у грунті та інші речовини, шкідливі для навколишнього середовища, мають згубний вплив на стан здоров'я, включаючи стан серцево-судинної системи. 

У оглядовій науковій статті, опублікованій в Nature Reviews Cardiology, вивчався вплив забруднення грунтів та води на серцево-судинну систему людини. 

Одне з головних завчань цієї наукової роботи - привернути увагу кардіологів, до фактору забруднення навколишнього середовища при лікуванні й оцінці ризику розвитку серцево-судинних захворювань.  

 Ключові тезиси статті:  

• Захворювання, що пов'язані з хімічним забрудненням ґрунтів, води та повітря, являються причиною приблизно 9 мільйонів передчасних смертей щорічно (16% усіх смертей у світі), причому половина цих смертей від захворювання серцево-судинної системи. 
• Деградація ґрунтів загрожує здоров'ю щонайменше 3,2 мільярдів людей (40% населення світу), а понад два мільярди людей (25% населення світу) живуть у країнах, які страждають від забруднення води.
• Причинам забруднення навколишнього середовища являється вирубка лісів, зміна клімату, пилові бурі, перенаселення й урбанізація.
• Забруднення тяжкими металам, пестицидами, мікро- та наночастинками призводить до розвитку хвороб серцево-судинної системи, в основі яких лежить окислювальний стрес, запалення та порушення циркадних ритмів. 

Один з учасників проекту зазначає: "Шкода від забруднення грунтів для здоров'я не така очевидна, як від забрудненого повітря. Але з'являється все більше доказів того, що забрудненість грунтів та води завдають шкоди серцево-судинної системи через ключові обмінні механізми. Вони відіграють ключову роль атеросклерозі, сприяючи запальним процесам у судинах, збільшують окислювальний стрес, а також порушують природній циркадний ритм організму, що призводить до судинної (ендотеліальної) дисфункції. І як результат - стрімкий прогрес атеросклеротичних змін".

Потенційна небезпека від піднятого пилу повітря теж зростає. Наприклад збільшується кількість пилу з Сахари й інших пустель. Близько 770 тисяч смертей щорічно через захворювання серцево-судинної системи спричинені пиловим забрудненням. Загальне потепління клімату тільки збільшить цю тенденцію.  

На думку авторів дослідження контроль й зменшення забруднення навколишнього середовища являється одним із пунктів зниження рівня серцево-судинних захворювань. Ключовими елементами стратегії може бути зміна практики ведення сільського господарства, покращення фільтрації води, дотримання правил чистоти повітря. 

Одне з таких зусиль - рішення Європейської комісії про створення умов для нульового забруднення навколишнього середовища до 2050 року. Це допоможе не лише оздоровити еко систему, але й зменшити тягар серцево-судинних захворювань.

По матеріалах healthcare-in-europe.com

Заміна кульшового суглоба. Революційна інновація.

Заміна кульшового суглоба стала рутинною хірургічною процедурою і вважається експертами найефективнішим методом відновлення функцій суглобів. Згідно зі статистикою, хірургічне втручання дає позитивний результат у 85%, при чому у більшості випадків пацієнт повертається до звичного способу життя.

На сьогодні щорічно проводиться понад 2 мільйонів операцій по тотальній заміні суглобів й кількість їх постійно зростає через збільшення тривалості життя.

При підготовці до операції  хірург визначає об'єм та доступ при операційному втручанні, позиціювання ендопротеза на основі огляду пацієнта, даних КТ й МРТ томографії, програмного 3D моделювання. 

На сьогодні не існує технологій, які б могли видавати дані по локалізації ендопротеза під час операції в режимі реального часу. Натомість хірурги збалансовують суглоб на основі досвіду, «відчуттів» та анатомічних орієнтирів.

При невдалому встановленні необхідне додаткове хірургічне втручання - ревізійне ендопротезування, хірургічна операція направлена на заміну або корекцію ендопротеза.

Експерти мають надію, що нова, перша у своєму роді, технологія, яка розроблена науковцями Кембриджського університету, зможе трансформувати майбутні хірургічні операції по заміні суглобів. 

Хірургічний допоміжний смарт прилад являти собою тонку вкладку, у яку вбудовану гнучкі датчики, що працюють на мікрофлюїдній технології. 

Датчики вимірюють сили, що проходять через суглоб, допомагаючи хірургу оцінити та збалансувати м’які тканини для точного позиціювання імплантату.  Після вимірювання хірург визначає ідеальне положення імплантату, видаляє вкладку з датчиками й завершує операцію.

Враховуючи демографічні показники, а також збільшення оперативних втручань у молодших пацієнтів, імплантати повинні витримувати більші навантаження та служити довше, щоб уникнути ревізійних операцій й додаткових операційних утручань.

У команди є прототип пристрою, який пройшов перевірку в лабораторії та випробуваннях. Національний інститут досліджень охорони здоров’я та догляду (NIHR) виділив 1,4 мільйона фунтів стерлінгів для просування роботи над проектом. Керівник групи відмітив, що гроші підуть дослідження, які допоможуть вивести технологію «з лабораторії в клініку».

По матеріалах healthcare-in-europe

Рак нирок. Можливості скринінгових програм.

Дослідження показують, що комбінація скринінгу раку легень й раку нирок у курців допоможе виявити недіагностовані форми злоякісних новоутворень. 

Раннє виявлення онкологічних захворювань дає більші шанси на одужання завдяки ефективному лікуванню – хірургічному втручанню, хіміотерапії тощо. Для цього створюються спеціальні скринінгові програми. В мамології регулярне проведення мамографії для виявлення раку молочних залоз тощо. 

Проте деякі форми злоякісних новоутворень зустрічаються відносно рідко й широкі скринінгові програми не окупають себе. До них відноситься і рак нирок. Це захворювання займає 9 місце серед чоловіків та 14 серед жінок по розповсюдженості й цілком виліковний на ранніх стадіях. При чому у 9 з 10 пацієнтів не спостерігається ніяких симптомів на початковому етапі.

У Великобританії нещодавно схвали скринінгову програму для курців, які входять у групу ризику рака легень. Програма включає в себе регулярне проведення комп'ютерної томографії (КТ легень).

Оскільки рак легень й нирок мають спільні фактори ризику, науковці Йоркширського центру боротьби з раком сумісно з Кембриджським університетом провели дослідження. Його основна ціль, дати відповідь на запитання - Чи доцільно проводити скринінг раку нирок разом з раком легень? Результати дослідження були опубліковані в European Urology.

Один з дослідників зазначає: «Рак нирок виліковний, коли виявлений на ранніх стадіях, але здебільшого це мовчазна хвороба, яку важко помітити. Також ми знаємо, що курці, які мають підвищений ризик раку легень, мають значний ризик розвитку раку нирок. Тому є сенс перевірити, чи можливо шукати два захворювання одночасно».

КТ черевної порожнини була запропоновано 4019 пацієнтам-курцям, тобто людям, що курили у певний період свого життя. Вік учасників дослідження складав від 55 до 80 років. Всі вони брали участь у профілактичних обстеженнях з приводу раку легень в період з травня 2021 по жовтень 2022 року.

93% пацієнтів (9 з 10) прийняли пропозицію додаткового обстеження. У переважній більшості (64%) не було виявлено жодної патології органів черевної порожнини. Результати обстеження 20% учасників потребувало детальнішого фахового обстеження знімків, але без додаткових обстежень. І лише 15% потребувало призначення додаткових процедур.

У кожного 20 учасника (5.3%) були виявлені серйозні захворювання на КТ знімку черевної порожнини – не лише рак нирок, але й рак інших органів черевної порожнини, аневризму черевної аорти, камені в нирках.

Науковець додав: «Ми використали наявне скринінгове дослідження для «підключення» додаткового тестування. Пацієнти оптимально підходили до проведення декількох скринінгових тестів, що допомогло нам виявити серйозну патологію у кожного двадцятого учасника, які мали реальну перспективу втрати життя чи значне зниження його якості»

Однією з проблем скринінгових програм являється "хибнопозитивний результат" тобто позитивний результат без наявності патології, який не потребує лікування, але часто тягне за собою вартісні та травматичні обстеження. 

У цьому обстежені у 25% випадків був зафіксований хибно позитивний результат. Але оскільки скринінг носив мульти дисциплінарний характер, що дозволило залучити вузьких спеціалістів, то лише у 8.5% випадків було призначено додаткові обстеження.

Керівник проєкту відмічає: "Оскільки рак нирки часто діагностують на пізніх стадіях, коли можливості медицини обмежені, то потрібно розглянути можливість додати КТ черевної порожнини до наявних профілактичних програм. Це дасть можливість врятувати тисячі життів".

По матеріалах healthcare-in-europe

Інноваційний медичний пластир - міцна фіксація, безболісне і легке видалення

Науковців Фрайбурзького університету, Німеччина, розробили новий термочутливий полімер, який можна використовувати в якості матеріалу для медичного пластиру. 

Новий пластир забезпечує надійну фіксацію, а при необхідності легко й безболісно видаляється не залишаючи слідів. Інноваційна розробка допоможе у покращені догляду за опіковими ранами, а також за пацієнтами з чутливою шкірою. 

Ідея подібного полімеру виникла в рамках проекту, основна ціль якого була розробка матеріалу для регенеративної медицини, що використовувати при 3D та 4D друкуванні. У цьому випадку матеріал повинен були не лише пластичний, але й змінюватися під дією зовнішніх факторів, у цьому випадку - температури.

Це і призвело до створення полімеру, який пристосовується до рани при нормальній температурі тіла, але легко й безболісно видаляється при охолодженні. На сьогодні існують багато різновидів медичних пластирів, але біологічно сумісних полімерів з функцією "з’єднання/роз’єднання"практично не використовується. 

Полімер чутливий до температури. При температурі тіла полімерні ланцюги зливаються й покриття твердіє на рані. Але якщо охолодити полімер нижче нуля градусів протягом 30 секунд, то полімерні з'єднання кристалізуються й пластир можна безболісно зняти без будь-якого сліду.

В основі нової розробки лежить властивість полівінілацетату в комбінації з ефірами жирних кислот створюють співполімери, які "липнуть" при температурі тіла й "відлипають" при охолодженні.

Полімер наноситься на краї пластира вручну або за допомогою 3D друку. Як тільки пластир притискається до тіла, полімер реагує з темпом тіла й міцно фіксується, як звичайний пластир.

Вже розроблений функціонуючий прототип, який протестований в лабораторії. А також проведено невелике клінічне дослідження, яке показало ефективність нового медичного пластиру. Зараз науковці пропонуємо компаніям, які спеціалізуються на виробництві матеріалів по догляду за ранами, розробку для тестування. 

Відгуки медичних працівників також позитивні, особливо від тих, хто працює в опіковій медицині й пластичній хірургії.

По матеріалах medica-tradefair.com

 

Навігаційна система для підвищення точності люмбальної пункції.

Люмбальна або спинномозкова пункція -  рутинна малоінвазивна процедура, яка полягає у введені в спинномозковий канал голки та забору ліквору, рідини, що оточує спинний й головний мозок.

Її призначають для діагностики широкого ряду серйозних неврологічних захворювань, таких як менінгіт й енцефаліт, а також при проведенні анестезії (спінальна анестезія) чи хіміотерапії. У більшості випадків лікарі проводять процедуру у "сліпу". Вони покладаються тактильне відчуття зазору між двома хребцями й в цей проміжок вводять голку.

У літніх пацієнтів, а також у пацієнтів з надмірною вагою, процедура може ускладнюватися. При надмірній вазі анатомічні орієнтири неможливо знайти, а у старшому віці труднощів додають дегенеративні зміни у хребті.

Невдалі спроби пункції викликають стійкий больовий синдром, кровотечу, забруднення ліквору, що може призвести до неправильного діагнозу, а надалі може виникнути міжхребцева грижа.

Для розв'язання цієї проблеми науковці Інституту Джона Гопкінса  в співпраці з компанією Clear Guide Medical інноваційну систему навігації, яка відображає хід голки під час проведення люмбальних пункцій.

На сьогодні існують схожі технології в діагностичному ультразвуку. У провідних виробників УЗД апаратів подібні технології мають назву Fusion. Тобто "злиття" (fusion, англ. - злиття) декількох режимів візуалізації на одному приладі, і переваги одного методу доповнюють та компенсують недоліки іншого.  

При технології ультразвукової навігації візуалізується обрана анатомічна ділянка в режимі реального часу. Водночас на екрані монітора УЗД сканера відображається результати МРТ чи КТ дослідження того самого регіону з прив'язкою до певного маркера.  

На сьогодні методи ультразвукової навігації широко застосовується у різних клінічних галузях при малоінвазивних втручаннях, де потрібно чітко локалізувати анатомічну ділянку й провести детальну візуалізацію ходу голки.

Наприклад в урології при забору гістологічних зразків при підозрі на новоутворенні передміхурової залози чи проведенні курсу брахітерапії.

Розроблена навігаційна система складається з портативного ультразвукового датчика, що кріпиться біля хребта, комп'ютера, програмного забезпечення з візуалізації опорно-рухового апарата та прилад віртуальної реальності, яка накладає рух голки на анатомічну ділянку.

Система успішно пройшла попередні випробування на фантомі. Показник успіху при першому введенні голки становив 89%.

По матеріалах  medimaging.net

КТ відкриває секрети старовинного музичного інструменту

Комп'ютерна томографія - один з найпоширеніших діагностичних радіологічних методів, що використовується практично у всіх клінічних галузях.

Об'ємне пошарове зображення формується на основі даних отриманих тонким рентгенівським  променем. Джерело опромінення обертається навколо пацієнта, а з протилежного боку розташований детектор, який вловлює змінений промінь.

Крім медицини, комп'ютерна томографія застосовується в археології, антропології, дозволяючи створювати цифрові копії, вивчати внутрішню структуру об'єкта тощо.

Нещодавно була відкрита нова сфера застосування КТ технологій. На цей раз вчені досліджували особливості внутрішньої будови музичного інструмента, а саме 175 річного контрабаса. Дослідження проводилось в медичному центрі університету Пенсільванії, США.

Струнний музичний інструмент був створений у 19 столітті вже майже зі зниклого британського ясеня. Це дерево широко використовувалося у Вікторіанську та Едвардіанську епохи для виготовлення меблів.

Один з учасників проєкту відмічає, що основна ціль дослідження отримати максимум інформації про деревину - її щільність, структуру та інші характеристики. Це буде корисним для реставрації, відновлення, та навіть допоможе створювати нові інструменти, що за своїм звучанням не будуть гірші за своїх попередників.

При фінальному скануванні було виявлено чіткі зрізи річних кілець на деревині, що допоможе визначити його вік й коли воно було зрублене. Також знімки будуть надіслані спеціалістам з дендрохронології, науковцям які вивчаю річні кільця дерев. Учасники проєкту мають надію, що вони додадуть ще щось до наявної інформації.

Сам інструмент належить Філадельфійського оркестру й застрахований на суму 200 000 доларів.

Більш розгорнутий репортаж на ресурсі - whyy.org

По матеріалам AuntMinnieEurope.com

Рання діагностика серцево-судинних захворювань на основі штучного інтелекту

 

Група науковців з технологічного університету Граца розробили новий метод ранньої діагностики серцево-судинних захворювань на доклінічній стадії.

Програмне забезпечення з алгоритмами штучного інтелекту проводить аналіз електричного поля, й на основі отриманих даних проводиться діагностика й передбачення подальшого розвитку патології. Використання цієї технології дозволить підвищити точність діагностики й зменшити кількість інтервенційних процедур.

Серцево-судинні захворювання являються найпоширенішою причиною смертні у всьому світі. Патологія часто діагностується в гострій стадії, коли необхідно проводити негайне лікування.

 

В рамках проекту «Механізми, моделювання й симуляція аортальних захворювань» була розроблена нова технологія «Артеріоскоп» для діагностики серцево-судинних захворювань на ранніх стадіях. Вона ґрунтується на аналізі зміні електричного поля серця й судинної системи.

 

Один з розробників пояснює: «Ключовий принцип – будь-яке захворювання змінює функціонування всього механізму серцево-судинної системи, що, своєю чергою, веде до певних зміни зовнішнього електричного поля. Це перш за все стосується таких хвороб, як атеросклероз, розшарування аорти, аневризми, вади серцевих клапанів тощо».

 

Технологія базується на аналізі електричних, оптичних й біоінмендансних сигналів, які реєструються при ЕКГ чи смарт-годинниками з функціями ЕКГ, вимірювання тиску тощо. Отримані дані аналізуються програмним забезпеченням з алгоритмами штучного інтелекту, котрі виявляють зміни, що можуть бути симптомами серцево-судинних захворювань.

Для створення симуляційної моделі використовувалися реальні клінічні дані й показники серцево-судинної системи. По отриманим даним визначається ступінь жорсткості аорти, ранній симптом внутрішньої оболонки аорти. Точність діагностики склала понад 90%. Потім створюється електронний близнюк, що повністю моделює стан аорти, а далі - передбачується перебіг захворювання. 

   

Успіх дослідження пояснюється тісною співпрацею між фізиками й інженерами-електриками. Комбінація цих дисциплін дозволило виявити чіткий взаємозв’язок між механічним зміна в серцево-судинні системі та змінами в електричному полі.

Нова розробка дозволить розширити можливості терапевтичного лікування захворювань судин й серця, завдяки ранній діагностиці, та відстрочити чи навіть заміти інвазивні операції.

Науковці продовжують працювати над підвищенням точності симуляціної моделі й можливості використання технології «Артеріоскоп» в клінічній практиці.

 

По матеріалам medica-tradefair

Інноваційні технології медичного моніторингу в режимі реального часу.

 

Завдяки використанню інноваційних сенсорів моніторинг пацієнтів фундаментально покращився. Постійне й точне вимірювання життєвоважливих показників забезпечує ретельне спостереження й дозволяє виявляти проблеми зі здоров’ям на ранніх стадіях.

Крім того різноманіття форм сенсорів і рішень не лише підвищує ефективність надання медичної допомоги, але й покращують якість життя пацієнтів. Наступні приклади показують, як нові розробки можуть поліпшити медичний моніторинг в різних клінічних галузях.

Самозарядний МРТ сенсор для покращення якості візуалізації.

Американське хімічне товариство представило самозарядний сенсор, який спеціально розроблений для оптимізації МРТ обстежень. Трибоелектричний наногенератор виробляє електроенергію через тертя між полімерами, якої достатньо для живлення сенсора. Так конструкція дуже важлива, оскільки дає можливість уникнути використання металічних елементів, котрі несумісні з МРТ томографією.

Сенсор зменшує необхідність утручань лікаря-радіолога під час обстеження, та покращує якість візуалізації завдяки пониженню рівня артефактів від рухів під час обстеження.

Він збільшує контрастність в режимі реального часу, дозволяє чіткіше відображати структури біологічних тканин. Це дає можливість краще ідентифікувати пухлини й запальні процеси в обраних ділянках.

Сенсор для вимірювання кисню

Ще одне рішення для медичного моніторингу представив Інститут фізичних вимірювань Фраунгофера. Сенсор вимірює рівень кисню у повітрі, що видихає пацієнт. Зазвичай, концентрація рівня кисню у крові вимірюється пульсоксиметром. Розроблений кисневий сенсор може інтегруватися в кисневу маску чи інтубаційну трубку.

Датчик використовує оптичний метод вимірювання з використанням флуоресцентної речовини. Кисень послаблює світіння, надаючи точні показники рівня кисню в режимі реального часу. Це надає медичним працівникам швидко й ефективно реагувати на зміну стану пацієнта.

 

Підошовний сенсор для діабетиків.

 

Німецька компанія Thorsis розробила сенсор-підошву спеціально для діабетиків. Температурні смартдатчики вимірюють й реєструють підвищення температури на різних ділянках стопи. Локальне підвищення температури означає початок запального процесу й виступає маркером подальшого розвитку серйозних ускладнень.

Розробник зазначає: "Якщо ми зможемо уникнути двох третин ускладнень, то це вже буде успіх. Лише в одній Німеччині відбувається 35 000 ампутацій стопи через діабет й сенсорні розлади. В комбінації з технологіями телемедицини, підошовний сенсор спростить спостереження за цією групою пацієнтів та зменшить ризик ампутації".

Ультразвуковий сенсор з програмним забезпеченням на основі ШІ.

Портативний ультразвуковий датчик належить до принципово нової генерації ультразвукових сенсорів, так званих CMUT (Ємнісні мікрооброблені ультразвукові трансдюсери). 

Ці датчики мають відносну невисоку ціну, мають мініатюрні розміри й високу чутливість. Систему датчиків планують використовувати для виявлення тромбозу глибоких вен на ранніх стадіях та тривалого моніторингу.

 

Цей невеликий перелік показує, як нові технології постійно розширюють можливості різнопланових датчиків у моніторингу здоров’я та ключових показників.

Все ці розробки поступово переводять всю медицину на якісно новий рівень - підвищуючи ефективність лікування й діагностики, виробляючи індивідуальний підхід до кожного пацієнта, покращуючи якість життя.

По матеріалах medica-tradefair.com