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