Бионический глаз и 3D-кости: медицина будущего , доступная уже сейчас | РБК Тренды

Бионический глаз и 3D-кости: медицина будущего , доступная уже сейчас | РБК Тренды 3d печать
3д печать костей это

Бионический глаз и 3D-кости: медицина будущего , доступная уже сейчас

Бионический глаз и 3D-кости: медицина будущего , доступная уже сейчас

Существует множество реальных примеров: разработки в области искусственного интеллекта, нейронных сетей и трехмерной печати … медицины будущего . Какие технологии мы можем найти доступны Непосредственно на рынке здравоохранения сейчас

Бионический глаз

Кому интересна тема медицинских технологий будущего , наверняка слышали про бионический глаз Argus II. разработанный американской компанией Second Sight, предназначен для улучшения зрения у людей со смелыми формами ретинопатии. Это редкое генетическое заболевание, при котором фоточувствительная сетчатка глаза глаза постепенно деградирует.

Argus II состоит из двух элементов: имплантата сетчатки и внешней системы, состоящей из камеры и небольшого процессора, встроенного в очки. Камера записывает изображения в режиме реального времени, которые обрабатываются и передаются по беспроводной связи на имплантат. Argus II использует 60 электродов для стимуляции оставшихся здоровых клеток сетчатки. глаза Затем они посылают зрительную информацию в зрительный нерв, восстанавливая способность распознавать свет, движение и форму.

Бионический глаз Argus II

Бионический глаз Argus II (Фото: The Verge)

Первое вмешательство будет установлено бионического глаза состоялось в 2013 году, а в мире уже насчитывается более 200 пациентов с Argus II.

Печать костей

Печать костей стала возможной благодаря технологии трехмерной печати и новым методикам, разработанным учеными из Университета Нового Южного Уэльса в Австралии.

Напечатанный гибридный материал, состоящий из комбинации цинка, кремния и фосфата кальция, помещается в место повреждения кости и используется в качестве каркаса до тех пор, пока человеческая кость не восстановится.

Пока что эта разработка является лишь экспериментом, и неясно, при каких травмах можно будет можно использовать эту технологию. Предполагается, что по мере заживления костей пациента ученые смогут будут удалять напечатанный материал из тела, и человек продолжит жить нормальной жизнью. Так и с костями. будут Интеграция печатного материала.

В будущем ученые планируют полностью заменять сильно поврежденные кости и суставы, устанавливая вместо них печатные имплантаты.

Фото: Xillococ.

Биопечать тканей и органов

Ученые также работают над тем, чтобы можно было печатать мягкие ткани, органы, горшки и даже отдельные клетки человеческого тела. Раньше было сложно добиться точной формы клетки или органа, но теперь этот процесс автоматизирован, но требует серьезных инвестиций и исследований.

Доктор Лучано Видал в сотрудничестве с другими учеными из Центральной школы Нанта (Франция) в 2020 году успешно провел эксперимент по печати персонализированных кальций-фосфатных каркасов для лечения тяжелых костных дефектов у овец. Сначала ученые просканировали всю область тела, где наблюдался дефект, а затем напечатали персонализированный скелет, анатомически соответствующий месту дефекта.

Чтобы использовать технологию 3D-печати на людях, ученым необходимо решить проблему того, будут ли напечатанные клетки и ткани приемлемы для организма. Если планируется пересадка отдельных органов, необходимо найти способ соединить напечатанные кровеносные сосуды нового органа с сосудистой системой организма. Однако. уже сейчас 3D-биопринтинг — это область с огромным потенциалом для прорыва в области передовых технологий. медицины и здравоохранения.

Гель, останавливающий кровотечение

Биотехнологическая компания Suneris разработала гель под названием Vetigel, способный практически мгновенно останавливать кровотечение; в 2015 году Vetigel был изобретен Джо Ландриной, тогда 17-летним студентом Нью-Йоркского технического университета.

Гель представляет собой сеть независимых полимеров. При нанесении на пораженный участок кожи он образует структуру, которая не только действует как пластырь, но и помогает организму вырабатывать фибрин. Это может привести к свертыванию крови.

Пока VetiGel можно использовать только в ветеринарных целях, но ученые надеются получить разрешение на его применение там, где он крайне необходим, например, в отделениях интенсивной терапии и зонах боевых действий.

Уже сейчас На официальном сайте компании Ветигель можно приобрести всего за 35 долларов США.

Фото: Институт Макса Планка

Фото: Vetigel.

Голограмма для медицины

Представьте себе медицинский осмотр. Врачи могут не только консультировать коллег с другого конца света, но и исследовать конкретные органы человека и мгновенно получать всю необходимую информацию во всплывающем окне. Например, результаты рентгена или МРТ.

Такое решение прямо сейчас Подобную услугу предоставляет Microsoft. Компания разработала Hololens 2, пару очков смешанной реальности, специально предназначенных для оптимизации работы профессионалов.

Сами Hololens представляют собой надеваемый на голову обруч с линзами и встроенными в них микрорешетками, которые создают голограммы изображений в пространстве. Информация и голограммы, которые видит пользователь, могут быть спроецированы через проектор, который активирует сами голографические элементы. Например, приложение для работы с электронной почтой можно использовать для просмотра голограммы отправленного письма и магнитно-резонансной томографии пациента из разных мест. Угол.

Помимо создания голограмм в пространстве, Hololens 2 использует искусственный интеллект и машинное обучение для отслеживания движений рук пользователя без управления. Пользователь буквально просто нажимает кнопку в воздухе.

Функция управления Microsoft Teams была представлена сотрудником компании на презентации Hololens 2.

В будущем , надеются в Microsoft, при помощи Hololens 2 можно будет проводить хирургические операции.

В будущем Microsoft надеется, что Hololens 2 можно будет использовать для проведения хирургических операций будет Выполнение хирургической операции. (Фото: Microsoft)

Hololens предназначен не только для бизнеса, в медицине структуры (например, для проверки строения отдельных компонентов в виде трехмерного изображения) и образования. Стоимость на официальном сайте производителя — от 3. 5, 000 долларов США.

Датчики в крови

Исследователи из Института Макса Планка провели эксперименты с использованием микроскопических роботов, которые буквально плавают по телу.

Такие роботы размером менее 1 мм могут быть использованы для адресной терапии и «доставки» лекарств.

Чтобы сделать эту технологию действительно доминирующей, ученым необходимо найти способ переваривания таких роботов, чтобы организм мог нормально функционировать после проглатывания микроаппликации.

Такие технологии уже существуют на рынке. Например, японские компании Otsuka Pharmaceuticals и Proteus Digital Health создали пищеварительные датчики, которые проглатываются пациентами. Такие роботы могут доставлять в организм лекарства, применяемые при психических расстройствах (депрессия, биполярное расстройство, шизофрения).

Робот-хирург да Винчи.

Фото: Институт Макса Планка.

Робот-хирург

В будущем Сложная хирургия будут Сложные хирургические операции проводятся с помощью роботов-ассистентов.

Один из самых известных роботов-хирургов да Винчи помогает врачам по всему миру проводить сложные операции с начала 1990-х годов.

Роботизированная рука да Винчи имеет семь степеней свободы и оснащена инструментом для сгибания под углом 90 градусов.

С помощью да Винчи можно проводить сложные операции по удалению злокачественных опухолей, не прибегая к полному удалению пораженного органа или ткани, как это требовалось ранее. Благодаря такой точности гинекологических вмешательств, удаление опухоли позволяет женщине забеременеть и родить ребенка.

Фото: Medrobotics

Робот-хирург да Винчи

Еще одна компания, производящая роботов-хирургов, — Medrobotics. Благодаря своей змееподобной структуре система Flex Robotic System позволяет врачам проводить операции в труднодоступных участках тела.

Умамахешвар Дуввури, директор отделения хирургии головы и шейного отдела медицинского центра Питтсбургского университета, проводит более полусотни операций на шее в месяц с использованием системы Flex Robotics.

По словам Дуввури, система Flex Robotics настолько проста в использовании, что студенты-медики могут научиться эффективно работать с ней за три попытки. А высокое качество точности позволяет врачам «входить» в любую точку тела, с меньшим повреждением мягких тканей.

Роботы во многом заменяют людей. И хирургия в том числе.

Это одно из первых направлений. По своей сути хирургия — это линейная, понятная процедура с рядом действий и конституциональных вариантов решения осложнений. Здесь стоит отметить, что большинство возможных трудностей связано с тем, что операцию проводит человек, а инструменты адаптированы под него. Роботы-хирурги могут быть рассчитаны на совершенно иной способ проведения классической операции. Это упрощает процесс и снижает количество осложнений. Аналогичный пример можно привести с беспилотными автомобилями: можно создавать антропоморфных роботов. будет Можно создавать автомобили, предназначенные для людей: автомобиль может быть спроектирован так, чтобы им управляли сами люди. В качестве альтернативы можно сделать беспилотным сам автомобиль. То же самое относится и к хирургии. Первые роботы-хирурги создавались, по сути, для проведения вмешательств с помощью человеческих инструментов. Сегодня разработчики постоянно думают о том, как изменить весь хирургический процесс. будет Фото: Medrobotics. будет проводить робот».

чип нейролинк

Намерение — одна из самых передовых технологических областей

Бионические протезы

Разработка бионических . Благодаря протезированию люди без одного конца могут жить практически полноценной жизнью. в медицине Раньше биопротезы выполняли простые декомпрессионные или компрессионные функции за счет других мышц.

Однако теперь это настоящий функциональный гаджет, который не только заменяет недостающую опору. но сейчас На рынке представлены модели со встроенными многофункциональными датчиками и модулями Wi-Fi.

Уже сейчас Пока основной проблемой в развитии и распространении всех современных медицинских технологий является их высокая стоимость и недоступность для большинства особенных и простых людей. Например, Греция имеет очень большие проблемы в развитии технологий, с которыми невозможно справиться в целом.

Протез руки в России стоит от 100 000 до 1,5-1,5 млн. бионический Илья Чех:

‘Недавно созданная технология.

Изначально очень дорогая и недоступная. Потом, по мере развития. будет Она становится проще и дешевле. Этот процесс можно ускорить, например, создав огромный спрос (с помощью субсидий) или прямых инвестиций в развитие и совершенствование технологий и продуктов. она будет Следующий шаг в развитии протезирования — создание имплантируемых интерфейсов.

Они считывают сигналы мозга. С помощью такой технологии пользователи протезов смогут покупать товары в интернете, общаться через мессенджеры, отправлять информацию разработчикам протезов и выполнять сложные действия. будут Например, в 2015 году Служба оборонных исследований США (DARPA) провела эксперимент, в ходе которого парализованная женщина управляла симулятором истребителя F-35 с помощью механического устройства, получавшего сигналы от ее мозга, которые затем могли быть использованы разработчиком протеза для отправки информации разработчику протеза.

В апреле 2021 года программа Илона Маска Neuralink, создающая имплантируемые чипы, продемонстрировала видеоролик с использованием Maccco, который использует такие импланты для видеоигр.

Имплантаты подключаются к уху, а оттуда — к мозгу.

Предполагается, что чип будет В мозге находится около 1 500 электродов, каждый из которых в четыре раза тоньше человеческого волоса. будут Операция по вживлению чипа менее сложна, чем лазерная коррекция зрения. Ожидается, что имплантаты будут полезны в первую очередь

для людей с неврологическими расстройствами, но компания Musk будет MSK планирует начать массовое производство чипа для повышения эффективности работы мозга. в будущем Чип Neuralink (Фото: NeuralInk)

Бионический глаз и 3D-кости: медицина будущего , доступная уже сейчас | РБК Тренды

Российская компания «Моторика» также разрабатывает имплантируемый интерфейс; по прогнозам Чеха, примерно через 20-30 лет технология будет готова

и безопасной для людей. доступной Фото: Betigel.

Оцените статью