Пластир за безперервним спостереженням рівнем глюкози і не тільки...

 

Науковці Макмастерського університету та університету Ватерлоо розробили пластир-аналізатор для тривалого спостереження за рівнем глюкози, лактози й інших критичних показників для здоров'я людини. Отримані результати відправляються на смартфон лікаря чи пацієнта в режимі реального часу.

Система отримує інформацію про біохімічні показники обміну речовин завдяки мікроскопічним гідрогелевим голочкам, що проникають до волокнистої сполучної тканини (інтерстицію) під шкірою, не пошкоджуючи кровоносних судин й нервів. Пластир отримує всі необхідні дані й передає їх на смартфон, де спеціальне програмне забезпечення фіксує показники та їх коливання.

Сенсор можна використовувати для моніторингу різних біомаркерів, від рівня цукру при діабеті до маркерів-провісників серцевих подій.

Один з розробників відмічає: "Наш сенсор являється основною платформою, а це означає, що його пристосувати до виявлення будь-якого маркера. Тривале спостереження допоможе не лише виявити хворобу на ранніх стадіях й моніторувати ефективність лікування, але й покращить розуміння патологічних процесів".

 

Пластир-аналізатор має великий потенціал в медичній сфері, особливо при моніторингу хронічних й гострих станів. Ця технологія забезпечує цінною інформацією в режимі реального часу, дозволяючи медичним працівникам чи персоналу, що доглядає за хворими чи літніми пацієнтами, швидко визначити причини погіршення стану й почати невідкладне лікування.

Нова розробка має вигляд звичайного пластиру з ледве видимими м'якими мікрогачками, що вигідно відрізняє від інших болючих методів забору крові на біохімічні показники, включаючи рівень цукру при діабеті. Також великий плюс  - можливість моніторингу протягом тижнів й передавання даних для експертного аналізу без складного обладнання.

Новий пристрій зможе трансформувати сферу тривалого моніторингу й поліпшити якість надання медичної допомоги. Розробники бачать великий потенціал пластира-аналізатора в невідкладній медицині, моніторингу при хронічних захворюваннях, при догляді за людьми похилого віку.

Сенсор можна буде застосовувати при наданні першій медичній допомозі в критичних станах, приймальних відділеннях,  а також у місцях, де не можливо отримати кваліфіковану медичну допомогу.

На сьогодні проводиться підготовка про тестування сенсора на людях, а також пошук партнерів для комерціалізації проекту.

 

Портативний пристрій для ранньої діагностики тромбозу глибоких вен.

 

В Європі започаткували проект під назвою "ThrombUS+". Його основна ціль розробка портативного пристрою для виявлення тромбозу глибоких вен на ранніх стадіях та тривалого моніторингу.

 

Тромбоз глибоких вен (ТГВ) несе великий ризик для здоров'я пацієнта, часто протікає безсимптомно й може призвести до такого небезпечного стану, як емболії легеневої артерії. Щорічно лише США від гострої закупорки легеневої артерії помирає 300 тисяч пацієнтів, при чому у більшості випадків причину смерті виявляють при розтині.

 

Для діагностики ТВГ використовують лабораторне обстеження на згортання крові, УЗД вен (компресійна ультрасонографія), комп’ютерна томографія. Всі методи мають переваги й недоліки сторони, але жоден з них не дозволяє проводити тривалий моніторинг стану судин. 

Новий прилад може розв’язати цю проблему. В розробці беруть участь 18 компаній з різних країн Європи.  Моніторинг стану судин нижніх кінцівок планують за допомогою манжетки з системою ультразвукових сенсорів.

 

Портативний ультразвуковий датчик розроблений в Фраунгоферський інституті фотонних мікросистем у співробітництві з компанією Vermon. 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.

 

Крім того, система ThrombUS+ оснащується програмним забезпеченням з алгоритмами штучного інтелекту, яке спрощує роботу лікаря, дозволяючи переглянути результати, виставити кінцевий діагноз, коректувати лікування.

 

Прототип системи являє собою тугі панчохи з ультразвуковими сенсорами, забезпечуючи постійний та ефективний моніторинг.

 

В недалекому майбутньому перші прототипи системи для діагностики ТВГ планують використати в реанімаційних палатах в після операційний період, для профілактики тромботичних ускладнень, а також в реабілітаційний період для вимірювання активності кінцівок.

 

Проект ThrombUS+ знаходить в активній розробці й фінансується з програми Horizon Europe Innovation Action.

 

Інноваційна система оцінки при злоякісних процесах

 

Система оцінки на основі МРТ даних допомагає уникнути біопсії при новоутвореннях кісткової тканини.

Саркома м’яких тканин відноситься до групи злоякісних пухлин м’язів, фіброзної й жирової тканин. Патологія зустрічається досить рідко, вона займає 1% в усій структурі онкологічних захворювань.

Основний метод лікування – поєднання променевої терапії з хірургічним висіченням вражених тканин. Попри всі досягнення іонізаційної терапії в цільовому опроміненні, враження прилеглої кісткової тканини (радіаційний остеїт) являється найбільш поширеним побічним ефектом.

Всі ці негативні наслідки діагностуються за допомогою МРТ обстеження, але їх складно відрізнити від потенціальних злоякісних пухлин кісток. Лише біопсія, забір гістологічного зразка, допомагає встановити точний діагноз, але це досить дорога й болюча процедура. Розробка системи оцінювання на основі МРТ візуалізації дозволить проводити диференціальну діагностику без необхідності проведення біопсії.

Науковці з медичного центру університету Раша (Чикаго, США) розробили систему оцінки по балах, що дозволяє вирізняти радіаційний остеїт від злоякісних пухлин кісток. Система показує високу надійність й точність при простоті у використанні.

Система оцінки по МРТ включає три параметри: морфологія, інтенсивність сигналу й прогресування патології. Надійності системи аналізували за допомогою коефіцієнта Каппа Коена й ROC-кривої.

При ретроспективному огляді 156 МРТ зображень 30 пацієнтів з саркомою м’яких тканин, що проходило курс променевої терапії. МРТ обстеження виявило у 2 пацієнтів (6.7%) регіональні метастази у кістках.

Коефіцієнт Каппа становив 0.785, що вказує на згоду між спеціалістами. Аналіз кривої ROC показав оптимальне порогове значення для злоякісного новоутворення. Нова система оцінки рекомендує проводити біопсія при показниках 6 і більше для підтвердження злоякісного процесу.

Аналіз ефективності нової системи дозволяє рекомендувати її для вироблення клінічних рекомендацій пацієнтам з саркомою м’яких тканин й визначення подальшої тактики лікування.

Дослідження було опубліковано European Journal of Radiology

Сучасні тренди й інновації в мобільних рентгенівських апаратах типу С дуга

 

Мобільні системи типу С-дуга продовжують революціонізувати сферу медичної візуалізації, пропонуючи експлуатаційну гнучкість, мобільність та візуалізацію в режимі реального часу, що являється критичним фактором при різноманітних хірургічних й інтервенційних процедур.

У міру розвитку технологій, можливості мобільного рентгену продовжують розвиватися – покращується якість зображення, ефективність й кінцевий результат.

Розглянемо декілька інновацій, що розширюють можливості мобільних С дуг й змінюють всю сучасну медичну практику.

1.Мініатюризація й портативність.

Одна з найбільш помітних тенденцій в галузі мобільних С-дуг є збільшення портативності й мініатюризація, викликана запитом на компактні легкі системи, що легко маневрують в сучасних технічнонасичених операційних чи легко переміщаються між палатами та відділеннями. Портативність збільшує функціональну гнучкість при широкому спектрі оперативних утручань, полегшує малоінвазивні й інтервеційні хірургічні процедури.

Один з яскравих прикладів – хірургічний мобільний апарат типу С-дуга CIARTIC Move компанії CIARTIC Move з можливістю моторизованого переміщення, від дуги до коліс.

Система прискорює й стандартизує 2D флюороскопію та 3D комп’ютерну томографію для хірургів у госпіталях та амбулаторних операційних, узгоджуючи автоматичність робочих процесів й скорочуючи час візуалізації. Крім того, CIARTIC Move має великий потенціал для розв'язання проблеми браку досвідченого персоналу.

2. Висока роздільна здатність.

Удосконалення сенсорів приймання сигналів та алгоритмів обробки даних призвело до значного покращення якості й контрастності візуалізації на мобільних С-дугах. Сьогоднішні системи мають високу просторову роздільну здатність, покращений контраст, мінімальний рівень шуму, забезпечуючи хірургам чітке й детальне зображення анатомічних структур під час процедури.

Покращена візуалізація сприяє точнішій діагностиці, точній хірургічній навігації і як результат – покращення лікування пацієнтів.

Зображення високої чіткості у форматі 2D/3D у різних сферах хірургії та інтеграція з робочими процесами під час оперативного утручання являються ключовими перевагами мобільної рентгенологічної системи типу С-дуга OEC 3D компанії GE HealthCare.

 Згідно даних представленими виробником, апарат може ефективно використовуватися в широкому спектрі процедур, від операцій з приводу спондильозу або переломів до ангіограм й встановлення стентів, формуючи об’ємні зображення під час операції за декілька хвилин.

3. Інтеграція зі штучним інтелектом

Інтеграція з програмним забезпеченням з алгоритмами штучного інтелекту (ШІ) допомагає трансформувати мобільні С-дуги в інтелектуальні системи візуалізації. Алгоритми ШІ використовуються у інтерпретації зображення в режимі реального часу, виявленні анатомічних орієнтирів й керівництві при проведені процедури.

Функції, що підтримують ШІ, підвищують ефективність робочого процесу, зменшують радіаційне опромінення та збільшують точність інтервенційних процедур. Технології реконструкції зображень з ШІ прискорюють формування об’ємних зображень, полегшують 3D візуалізацію та навігацію при складних процедурах.

Компанія Body Vision Medical, що спеціалізується на розробці програмного забезпечення, нещодавно оголосило про успішну перевірку свого продукту Lung Vision компанією Fujifilm Healthcare Americas.

Лінійка С-дуг Persona та FDR Cross Fujifilm з динамічною флюороскопією та статичною рентгенографією, за допомогою ШІ, трансформуються в повноцінний інтраопераційний КТ скан.

4. Зменшення дози й радіаційна безпека.

Управління дозою опромінення залишається першочерговим завданням в медичній візуалізації, особливо при процедурах під контролем флюороскопії. Виробники мобільних апаратів типу С-дуга впроваджують технології по оптимізації дози, імпульсна флюороскопія, системи моніторингу дози й автоматичний контроль, щоб мінімізувати дозу опромінення пацієнта й медичного персоналу без втрати якості зображення.

5. Покращений зв’язок.

Безпроблемне підключення й інтеграція з клінічними мережами та інформаційними системами стають стандартом сучасних мобільних рентгенівських апаратів типу С дуга. Можливість бездротового зв’язку дозволяють обмінюватися зображеннями в режимі реального часу, що дає можливість дистанційно консультуватися та інтегруватися з електронними медичними записами співпрацювати з лікарями інших спеціальностей.

Мобільні рентгенівські апарати типу С дуга у сучасній системі охорони здоров’я

Можливості мобільних систем постійно розширюються, завдяки інноваціям, які спрямовані на підвищення якості зображення, ефективності робочого процесу й збільшення безпеки пацієнта. Портативність, зображення високої чіткої якості, програмне забезпечення з алгоритмами штучного інтелекту, зменшення іонізаційного навантаження та інтеграція в сучасні цифрові мережі являються ключовими тенденціями, що формують майбутнє хірургічного рентгена.

А оскільки ці технології продовжують стрімко розвиватися, то мобільні С-дуги будуть мати все більше значення в структурах охорони здоров'я, даючи можливість лікарям проводити малоінвазивні процедури з більшою точністю й ефективністю.

Віхи медицини. Хірургічне видалення пухлини кісток черепа в Древньому Єгипті.

 

Рак часом називають хворобою сучасної цивілізації. Проте, медичні тексти древнього Єгипту вказують на те, що тогочасні лікарі були знайомі з цією хворобою. Тепер, це стало доконаним фактом – на черепі хворого, якому понад 4000 років, були виявлені ознаки лікування античного хірурга.

Зараз череп знаходить в колекції Даквортської лабораторії Кембриджського університету (Великобританія) під № 236. Він належав чоловікові 30 – 35 років, який проживав у період 2686 – 2345 років до нашої ери.

В середині ХІХ століття вчені вже вивчали поверхню черепа й виявили численні ураження злоякісною пухлиною. Археологи вважають череп з вище зазначеної колекції, одним з найстаріших зразків злоякісних новоутворень з античного світу.

Нещодавно вчені провели більш детальний огляд за допомогою цифрового мікроскопа та мікрокомп’ютерної томографії й виявили ознаки порізів навколо пухлини, які вказують на те, що для видалення пухлини використовувалися гострі металічні предмети.

 Один з науковців зазначає: «Це перший зафіксований факт в історії людства, коли хірургічно лікували хворобу, яку сьогодні ми називаємо рак»

 «Якщо порізи були зроблені при житті, то можна говорити про один з методів лікування раку. Посмертні порізи означають медичну аутопсію ракової пухлини. В усякому разу ми поки не змозі відрізнити лікування від розтину»

Всі предмети старовини були добре вивчені в ХІХ – ХХ століттях, але технології ХХІ століття відкривають нові подробиці медицини Древнього Єгипту.

Рівень медицини в древньому Єгипті, безсумнівну, був високий. Про це свідчать медичні тексти в папірусах Еберса й Кахун. Нові знахідки являються прямими доказом цих знань.

Відомий єгиптолог Ібрахем Бадр з Місрського університету науки і технологій у Гізі (Єгипет) говорить: «Ми можемо бачити, що давньоєгипетська медицина не обмежувалась травами, як інші древні цивілізації, а й практикували хірургічні втручання».

Єгиптолог додає: «Сучасні дослідження відкривають новий й надійний напрямок для переоцінки медицини й найрозповсюдженіших захворювань древніх єгиптян. Інноваційні методи й технології дозволяють переносити факти зі сфери невизначеності й археологічних можливостей у сферу науки й доконаної медичної визначеності».

Також вчені знайшли злоякісну пухлину на іншому черепі з колекції Даквортської лабораторії. Череп під номером E270 належав жінці у віці 50 років, що проживала в період від 664 року до н.е. до 343 року до нашої ери. Науковці виявили злоякісний процес у трьох місцях.

На цьому черепі не було виявлено жодного сліду хірургічного втручання. Але на черепі жінки були давно загоєні переломи, що показує успішне хірургічне лікування травми. Жінка жила багато років після травми.

Аналіз обох черепів є прикладом чудового наукового дослідження, що дає нові чіткі докази про патологію й рівень розвитку медицини в античному Єгипті.

Зараз науковці Єгипту, Європи й США вивчають ступінь атеросклеротичних змін в стінках артерій древніх античних мумій. Використовуючи сучасні технології, такі як КТ сканування та аналіз ДНК, вчені сподіваються пролити більше світла на цей патологічний процес.

По матеріалам компанії CNN

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