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