Індивідуальний підхід в заміні кульшового суглоба.

Сучасні технології з промислового виробництва науковці успішно адаптують до використання в медицині. Один з прикладів - розробка метода, який дозволяє проводити операції по заміні кульшового суглоба з урахуванням індивідуальних особливостей кожного пацієнта.

На сьогодні, планування й сам процес імплантації базується на даних руху "нормального" фізіологічного суглоба.

Операція по частковій чи тотальній заміні кульшового суглоба стала звичної хірургічною процедурою, яка показує хороші результати у 85% випадків.
Тільки в одній Великобританії проводять понад 100 000 операцій по зміні цього суглоба. Основною причиною утручання являється артрит, захворювання з сильним больовим синдромом і порушенням функцій.

У фокусі наукового дослідження групи науковців з університетів Ковентрі та Ворикшира (Великобританії) розв'язання давніх проблем, що виникають при імплантації кульшового суглоба: врахування анатомічних особливостей, а також особливостей діапазону руху суглоба у кожного пацієнта при плануванні операції.

 
Під час дослідження вчені комбінували реальні й комп'ютерні моделі, й порівнювали діапазон рухів змодельованого і реального кульшового суглоба.

Обстеження проводились на чотирьох анатомічних зразках. Спочатку рух суглоба вивчали за допомогою оптичної координатно-вимірювальної машини, а потім порівнювали з показниками комп'ютерної томографії. 

Отримані дані показують, що рух суглоба можна легко й точно вирахувати завдяки графічній програмі на основі даних КТ кульшового суглоба.

Нова технологія дозволить хірургам планувати операцію на основі даних про специфічні рухи суглоба, а не покладатися на стандартні показники чи "нормальний" діапазон рухів.

Такий персоналізований підхід буде дуже корисний пацієнтам, що не вкладаються у звичні рамки, гарантуючи справжній індивідуальний підхід при плануванні операції, і відповідно до зменшення небажаних ефектів й підвищенням ефективності.

Крім того, можливе виготовлення імплантатів на замовлення, і операційне втручання "попадає у яблучко" з першого разу. Хірург буде встановлювати протез у необхідне місце, базуючись на отриманих розрахунках діапазону руху суглоба. Все це допоможе звести до мінімуму клінічні проблеми й ризик ревізійної імплантації. А також зменшити реабілітаційний період й фінансові затрати. 

Один з учасників проекту відмічає: "Це дослідження має великий потенціал у плануванні операцій по заміні кульшового суглоба. Використовуючи комп'ютерне моделювання на основі даних КТ сканування суглоба, ми можемо точно передбачити його рухи".

"І при операції лікар зможете вибрати найкращу позицію імплантату кожному пацієнту. Замість використання усереднених даних, ми пропонуємо всію інформацію по кожному пацієнту, що веде до кращих показників хірургічного втручання. Зараз ми проводимо подальші дослідження для удосконалення метода".

Результати дослідження були опубліковані в Computers in Biology andMedicine.

Рентген допомагає відкрити секрети гаїтянських ляльок вуду

Радіологія все частіше використовується в дослідженнях археологічних і етнографічних об'єктів. Цей метод дає можливість ретельно вивчити внутрішню структуру предмета без значних пошкоджень. Іонізаційне випромінювання дозволяє провести «аутопсію» артефакту, зберігши його в повній цілісності.

Гаїтянські вуду є сумішшю релігій різних народностей Західної Африки з елементами віри таіно, корінного населення Карибських островів і Флориди, католицизму і європейського спіритуалізму. Заклинання ляльки вуду використовувалися як для добрих, так і злих цілей.

Для того щоб закляття спрацювало, необхідно, щоб в ляльку були поміщені різні предмети людини на яку необхідно впливати. Найчастіше в якості предметів виступають волосся, нігті і частки одягу. Жрець вуду, брокор, створює ляльку і накладає прокляття. Найчастіше лялька виступає елементом великого змови з метою завдати непоправної шкоди або навіть вбити жертву.

Хоча виготовлення ляльок вуду на Гаїті вважається незаконним і за це можна навіть потрапити до в'язниці, чаклунство на острові процвітає. Група французьких радіологів з університету Версаль-Сен-Кантен-ан-Івлін зібрала 7 ляльок вуду на одному з кладовищ в Порто-о-Пренса.

Для дослідження артефактів вчені використовували цифрову радіографічних систему з плоским детектором. П'ять ляльок були зроблені з чорної і червоної тканини, ще дві ляльки були пов'язані білим шнуром - одна з ляльок була зроблена з чорної тканини, інша - з білої тканини. Радіолог і антрополог ретельно вивчили отримані знімки.

Дві ляльки з чорної тканини містили людські волосся з голови. В одній з них також були волосся з лобкової зони, які належали чоловіку. У правій нозі цієї ляльки була виявлена канцелярська кнопка, яка робила її коротшу, ніж ліву. Швидше за все, кнопка використовувалась для ідентифікації цільового суб'єкта.

Дві з трьох червоних ляльок зображували чоловіків, і теж містила волосся з голови і лобкової області. Одні з ляльок містила скріпку. Третя лялька зображала жінку з характерними рисами розширеного таза. В середині знаходилися елементи застібки-блискавки. В цьому випадку вона виступала символом єднання, оскільки з'єднує дві половини.

У спарених ляльках не було виявлено чітких ознак статі. Можливо, вони символізували родичів - батька і сина, брата і сестру. У ляльках була виявлено 58 голок: 20 в білій, 33 в чорній і 5 в тканини ляльок.

Автори дослідження відзначають: «Радіографічний аналіз може дати відповіді на питання про злом рок, який повинен переслідувати жертву. Ефективно прокляття чи ні сучасна наука не може сказати, проте точно може дати відповідь на вміст і матеріал, з якої зроблена лялька, не руйнуючи сам об'єкт».

Результати дослідження опубліковані в журналі Journal of Forensic Radiology and Imaging

Смарт вакцина для боротьби з пневмококової інфекцією

Пневмококова інфекція є глобальною медичною проблемою. За даними ВООЗ основною причиною смертності дітей віком до 5 років є пневмококова інфекція. Лише в 2011 році в країнах Африки та Азії загинуло понад 1.3 мільйонів чоловік від захворювань викликаної пневмокком. Не відстають за показниками смертності і розвинені країни. Урядовий комітет з контролю над інфекційними захворюваннями США стверджує, що менінгіт, пневмонія і сепсис забирає десятки тисяч життів щороку.

Причиною захворювання найчастіше служить пневмококові бактерії, які відносяться до групи умовно патогенної мікрофлори організму людини. У 70% людей пневмококи є представником мікрофлори верхніх дихальних шляхів. Ослаблення організму, інфікування більш агресивним штамом призводить до серйозних захворювань. Процес починається з легкого респіраторного розладу і може розвитися в пневмонію, сепсис, менінгіт, запалення середнього вуха.

Курс лікування антибіотиками часто виявляється неефективним через резистентність багатьох штам пневмококів. В даний час широко використовують профілактичні вакцини в дитячому віці. Профілактичні щеплення рятують безліч життів, проте і вони мають ряд суттєвих недоліків.

Один з головних недоліків - сам принцип роботи вакцини, яка не змінювався з моменту розробки першої вакцини від сказу Луї Пастером в 1885 році. В організм людини вводять ослаблені частинки збудника або токсину, що викликає вироблення специфічних антитіл. Таким чином, організм надійно захищений при зустрічі з повноцінним мікроорганізмом.

Однак у випадку з пневмокком - цей механізм може призвести до непередбачуваних результатів. Оскільки бактерія є елементом нормальної мікрофлори, то при її зникнення можуть з'явитися інші форми патогенних мікроорганізмів.

Новий тип вакцини дозволяє контролювати умовно патогенні бактерії і вступати в дію лише тоді, коли бактерії починають становити загрозу. Новий революційний підхід дозволяє регулювати ріст бактерій і не дає створювати стійких колоній. А в поєднанні з білком, який реагує на 90 штамів бактерій, практично революціонізує цю сферу. Парадигма нової вакцини - не знищили збудника, а запобігти захворюванню.

Сучасні вакцини від пневмококів націлені «навчити» імунну систему реагувати на протеїни, які знаходяться на поверхні оболонки бактерії. Нова вакцина «вчить» реагувати на білки з оболонки збудника, який з'являються в кровоносному руслі при активному розподілі бактерій і початку формування колоній.


Новий тип вакцини вже пройшов успішне випробування на лабораторних тваринах і зараз проводиться підготовка до випробувань препарату на людях.

Новий тип гібридної операційної для діагностики та лікування інсультів

Група європейських дослідницьких центрів планує розробити новий тип медичного обладнання для гібридної операційної, яке призначене для швидкої діагностики інсультів, визначення місця ураження і проведення операції по відновленню нормального кровотоку.

Дослідження проходять в рамках європейського проекту з профілактики та малоінвазивного лікування інсультів P3 Stroke. У проекті бере участь компанія Siemens Healthcare GmbH, університет Ерланґена - Нюрнберга і інші науково-дослідні центри.

Представник компанії Siemens так пояснив основні завдання проекту: «В рамках P3 Stroke ми плануємо поліпшити діагностику та якість малоінвазивного хірургічного втручання при інсультах. Новий рівень в діагност
иці та лікуванні планується досягти завдяки комбінованому використанню магнітно-резонансної томографії (МРТ) та ангіографії в одній операційній».

На сьогодні для точної діагностики причини інсульту використовуються складне медичне обладнання, яке, найчастіше, знаходиться в різних приміщеннях і відділеннях. При цьому кожна даремно витрачена секунда завдає непоправної шкоди структурам головного мозку пацієнта. Під час ішемії щохвилини помирає близько двох мільйонів нейронів. Комбіноване медичне обладнання буде економити дорогоцінний час на діагностиці та виборі правильного методу лікування у пацієнтів з підозрою на інсульт.

Гібридні системи різного рівня складності вже давно використовуються в ортопедії, онкології та інших клінічних областях. Переваги методики полягають в тому, що діагностика і операція проводиться відразу «на одному» столі. Крім того, компанія Siemens вже створила комплекс Axiom CT Miyabi, яка поєднує в собі комп'ютерний томограф Somatom з ангіографічним апаратом Axiom Multistar.

Фахівці стверджують, що нова комбінована система може використовуватися не тільки при діагностиці та лікуванні інсульту, але також в кардіології та онкології. Зараз розробка нового медичного обладнання знаходиться на завершальній стадії, і найближчим часом планується розпочати перші клінічні випробування.

Навігатор для ректальної хірургії

Злоякісні новоутворення прямої та сигмовидної кишки займають провідні позиції серед ракових захворювань у розвинених країнах. Діагностика патології не становить особливих труднощів, якщо дотримуватися алгоритму дослідження. У лікуванні цієї форми раку також були досягнуті великі успіхи. При початкових стадіях процесу курс комбінованої терапії забезпечує 90% рівень виживання в 5 річний період.

Однак існує інша проблема. Згідно зі статистикою, тільки в одних США проводять щорічно понад 10000 непотрібних оперативних втручань з приводу раку прямої кишки. Крім того, в результаті агресивної хірургічної тактики щорічно реєструється 25 тисяч випадків тазового сепсису, інфекції та функціональних порушень.

Це пояснюється тим, що після проведеного курсу хіміотерапії і радіотерапії важко визначити необхідність хірургічного втручання. Становище ускладняється відсутністю чітких орієнтирів і правил визначення обсягу тканин, які необхідно видалити. Патологічні зміни можна виявити тільки під окуляром мікроскопом.

Група дослідників з Університету Кейс Вестерн Резерв спробувала вирішити цю проблему шляхом аналізу результатів МРТ досліджень перед хірургічним втручанням і гістологічних зразків після операції. Патологічні зміни будуть обчислювати за допомогою спеціального програмного забезпечення. База даних може стати основою для оцінки ризику, визначення лікувальної тактики і служити хірургічної «картою» при оперативному втручанні.

Один з учасників проекту говорить: «Не дивлячись на широке розповсюдження ендоскопічних малоінвазивних втручань, в проктології ще використовуються смугові операції. І в 90% випадках радикальних операцій існує нестача інформації про точної локалізації процесу, що призводить до частих рецидивів і збільшення відсотка смертності. Оскільки ми маємо доступ до даних візуалізації і зразкам, то можемо створити карту хвороби, свого роду GPS для хірурга».

Вчені будуть ретельно вивчати дані МРТ після хіміотерапії і після оперативного втручання. Потім вони планують виявити ознаки, які віщують рецидив ракового захворювання, різні побічні ефекти з боку кишкового тракту, а також симптоми, що вказують на непотрібність оперативного втручання.

На підставі отриманих даних буде створена шкала ризику, яка підкаже необхідність проведення радикального хірургічного втручання після курсу хіміотерапії та опромінення. У разі необхідного оперативного втручання, програма визначить межі видалення, які є оптимальними в тому чи іншому випадку. Це допоможе зменшити кількість метастазів, а також порушень пов'язаних з надмірно агресивною хірургією.

Вчені сподіваються, що після апробації їх розробка набуде широкого поширення, і допоможе хірургам у виборі правильної терапевтичної тактики при злоякісних новоутвореннях прямий і сигмоподібної кишки.

Мікрочіп для виявлення серповидноклітинної анемії.

У країнах Східної і Центральної Африки понад 6 мільйонів чоловік страждають на серповидноклітинна анемія, яка викликає сильні болі, пошкодження органів і систем та ранню смертність. Більша частина новонароджених з діагнозом серповидноклітинна анемія помирають, не доживши до віку 5 років.


У країнах, що розвиваються скринінгове тестування необхідно проводити в центральних лабораторіях, чекаючи результат кілька тижнів. До цього слід додати термін необхідний для знаходження пацієнта і призначення підтримуючого лікування, яке включає імунізацію, призначення вітамінів та антибіотиків. Це пояснює необхідність створення простого, швидкого і мобільного аналізатора для виявлення патологічних типів еритроцитів у новонароджених.

Група дослідників з Медичної школи Західного резервного університету Кейза розробили новий мобільний пристрій під назвою «гемоглобіновий біочіп» або «Гемочіп (HemeChip)», який виявляє патологію еритроцитів за кількома краплями крові. При створенні лабораторного аналізатора використовувалися мікрофлюідних технології, які дозволяють проводити дослідження з об'ємом капілярної крові менше 20 мкл. Прилад споживає незначну кількість енергії і має портативні розміри.

Технічні і функціональні можливості «Гемочіпа» дозволяють діагностувати ряд серйозних патологій крові, включаючи гемоглобінопатіях серповидноклітинної анемії (HbSS), S-гемоглобінопатіях (HbAS) і хвороби SC (HBSC). Аналізатор простий у використанні і одноразового застосування, що дозволяє уникнути перехресного бактеріального забруднення.
Особливу увагу було приділено ціні приладу. Витрати на матеріали при створенні приладу склали 5 доларів, а при масовому виробництві витрати ще більш зменшуватися.

Керівник проекту говорить: «Дослідження на серповидноклітинну анемію є стандартним в США, але в Африці це тестування проходять лише незначна кількість немовлят через дорожнечу і важкод оступність медичної допомоги. Нова мобільна технологія допоможе вирішить цю проблему, завдяки дешевизні, простоті у використанні і ефективності».

Результати дослідження були опубліковані на щорічному 57-му з'їзді Товариства гематології США.

МРТ в якості скринінгового інструменту при злоякісних новоутвореннях молочної залози

Сьогодні МРТ молочної залози призначають жінкам, які входять до групи підвищеного ризику. Більшість експертів вважають, що недоцільно застосовувати цей діагностичний метод через високу собівартість. Тільки статистика може довести, що переваги технології переважують її недоліки.

Широке клінічне дослідження, проведене вченими з радіологічного відділення університету Аахена, Німеччина, показало, що магнітно-резонансна томографія - корисний інструмент в ранній діагностиці раку молочної залози у всіх жінок, включаючи пацієнток з щільною тканиною.

У дослідженні взяли участь 2 120 жінок у віці від 40 до 70 років, що входять до групи з низьким ризиком злоякісної патології (менше 15%). Всі жінки проходили стандартну мамографію. У випадках з щільною тканиною молочної залози - ультразвукове сканування.

Всього було проведено 7 007 скринінгових досліджень. МРТ дослідження дозволило додатково виявити 60 випадків раку молочної залози, включаючи 40 інвазивних форм. Це становить 15.5 випадків на 1000 жінок. Тільки МРТ скануванням було виявлено 59 випадків раку, за допомогою мамографії і МРТ - 1 випадок.

Примітно, що магнітно-резонансна томографія виявила найбільш агресивні форми раку. Це особливо важливо для жінок з щільною тканиною. Оскільки в більшості випадків межскрінінговое новоутворення молочної залози реєструються в цій групі пацієнток.

Таким чином, дослідження показує, що МРТ реєструє рак грудей на ранніх стадіях і може стати ефективним скринінговим інструментом для дослідження широких груп населення.

Результати дослідження опубліковані в журналі Radiology.