در سال گذشته میلادی، فناوری در رشته‌های پزشکی، رشد و توسعه‌ی قابل توجهی داشت و ابزارهای و متدهای جدیدی به دنیای پزشکی معرفی شد .
تکنولوژی‌های جدید دنیای پزشکی، روند درمان و تشخیص بیماری‌ها را ساده‌تر کرده است. این ابزارها توانسته‌اند بسیاری از غیرممکن‌های دنیای پزشکی را ممکن کنند.
گاهی فناوری‌هایی وجود دارد که ممکن است چندان مفید نباشد ولی معرفی آنها، فرصت‌های جدیدی را برای ساخت ابزارها یا شیوه‌های جدید مورد استفاده در پزشکی، ایجاد می‌کند. این ابزارها تلنگری بر قدرت تجسم و خلاقیت متخصصان است تا با کمک آنها، ابزارهایی بهتر و مفیدتر برای آینده بسازند. در ادامه با تعدادی از مهم‌ترین و بهترین تکنولوژی‌های پزشکی سال ۲۰۱۸ آشنا می‌شوید. گرچه همه آنها لزوما کاربردی نیستند، فرصت‌های جدیدی با معرفی آنها، برای دنیای پزشکی ایجاد می‌شود.
واقعیت مجازی و واقعیت افزوده
تکنولوژی‌های واقعیت مجازی و واقعیت افزوده، از آن دسته فناوری‌هایی است که مطالعه در مورد بدن انسان و تعامل با آن را با شیوه‌های غیرمنتظره، ممکن کرده است. سالی که گذشت، هدست واقعیت افزوده مایکروسافت به نام HoloLens توسط جراحان کالج سلطنتی لندن مورد استفاده قرار گرفت. از این هدست برای اتصال رگ‌های خونی جدا شده استفاده شد. در بیمارستان کودکان Alder Hey در انگلستان، جراحان از همین هدست واقعیت مجازی برای بررسی اطلاعات مرتبط با بیمار حین عمل جراحی استفاده کردند.
پهپادهای کنترل از راه دور مجهز به تکنولوژی واقعیت افزوده کمک می‌کنند تا متخصصان، در جابه‌جایی صحیح مجروحان حادثه به امدادگران کمک کنند.
میکروسکوپ‌های جراحی واقعیت افزوده با نام Leica GLOW800 که اخیرا معرفی شده است، فلوروسکوپی و دید رنگ‌های طبیعی را ترکیب می‌کند. با این ابزار، تجسم جریان عروق، راحت‌تر انجام می‌گیرد.
دارورسانی
در گذشته، دارورسانی فقط در بلعیدن قرص خلاص می‌شد. امروزه، دارورسانی زمینه تحقیقات بسیار گسترده در دنیای پزشکی است. نتایج این تحقیقات به پزشکان کمک می‌کند که سیستم‌های دفاعی بدن را کنار بزنند و برای درمان بیماری‌های درمان‌نشده قبلی اقدام کنند. همچنین، روند درمان دارویی را به شکل اتوماتیک انجام دهند.
یک قرص الکتریکی هوشمند و بلوتوثی، توسط تیم تحقیقاتی MIT ساخته شده است. این قرص در معده بیمار برای بیش از یک ماه باقی می‌ماند و هر زمانی که نیاز باشد، داروی مورد نظر را آزاد و پخش می‌کند. در نهایت به قطعات کوچک تقسیم می‌شود و بدون گذاشتن هیچ اثری از خود، از بدن دفع می‌شود.
قلبی که از یک سکته جان سالم به در برده است، می‌تواند از عناصر دارویی متعددی بهره ببرد ولی این داروها معمولا تزریق می‌شوند و بر تمام اندام‌های بدن تاثیر می‌گذارند. تیمی از محققان آمریکایی و ایرلندی، وسیله‌ای ساخته‌اند که می‌تواند دارو را مستقیما به بخش آسیب‌دیده قلب منتقل کند. یک طرف این وسیله به قلب متصل می‌شود و طرف دیگر، پورت تزریق است که از پوست بیرون می‌آید. برای تزریق دارو از طریق این پورت، از یک سرنگ استفاده می‌شود و دارو مستقیما به قسمت مورد نظر قلب تزریق می‌شود.
درست مثل قلب، چشم هم از آن اندام‌هایی است که به سختی دارورسانی می‌شود. چشم‌ها هر نوع ماده اضافه را می‌شویند و سیستم دفاعی خاصی دارند که مانع ورود اشیا و مواد خارجی به چشم می‌شود.
سیستم دارورسانی EyeGate II از جریان الکتریکی برای وارد کردن داروهای یونی به چشم استفاده می‌کند. برای استفاده از این سیستم، یک الکترود در پیشانی بیمار قرار می‌گیرد و الکترود متضاد آن در یک اپلیکاتور خاص قرار دارد. این اپلیکاتور، دارو را یونیزه می کند و جریان الکتریکی بین قطب‌های الکترودها باعث حرکت اجزای یونیزه شده می‌شود.
هوش مصنوعی و تشخیص اتوماتیک
هوش مصنوعی و تکنولوژی‌های وابسته به آن، در ابتدای یک تاثیر بزرگ و واقعی در دنیای پزشکی است. متخصصان مربوطه امیدوارند که هوش مصنوعی بتواند مشکلاتی مثل کمبود پزشک را برطرف کند. همچنین هوش مصنوعی می‌تواند تاثیراتی عمیق و مفید در رادیولوژی، پاتولوژی و سایر بخش‌های پزشکی داشته باشد.
سازمان غذا و داروی آمریکا در سال گذشته، در مورد یک سیستم تشخیص خودکار بیماری، اطلاعاتی منتشر کرد. سیستمی به نام IDx-DR از شرکت IDx می‌تواند رتینوپاتی دیابتیک را در چشم بیماران تشخیص دهد. این سیستم حتی بدون حضور پزشک متخصص امکان‌پذیر است.
این سیستم برای پزشکان عمومی طراحی شده است و برای همه پزشکانی که با بیماران دیابتی در ارتباط هستند می‌تواند مفید باشد. البته این سیستم به هیچ عنوان جایگزین متخصصان چشم نیست. در واقع فقط غربالگری و تست را آسان‌تر می‌کند و به بیماران دیابتی کمک می‌کند که درمان مورد نظر را زودتر از پیشرفت بیش‌از‌اندازه روند بیماری، دریافت کنند.
افزایش موارد ابتلا به سرطان سینه، باعث شده است که از ابزارهای خاص برای تشخیص سریع‌تر و بهتر توده‌های سرطانی در سینه استفاده شود. برای حصول اطمینان از اینکه زنان، روند تشخیص و درمان صحیح را به درستی طی می‌کنند، محققان MIT و بیمارستان عمومی ماساچوست، یک سیستم اتوماتیک ساخته‌اند که چگالی پستان در نتایج ماموگرافی‌ها را بررسی می‌کند. همه آنچه که این سیستم نیاز دارد، اطلاعات خام به دست آمده از ماشین ماموگرام است. سپس این سیستم، به راحتی اطلاعات را بررسی می‌کند و چگالی را در هر اسکن مشخص می‌کند.
این سیستم با بررسی ۶۰ هزار نتیجه ماموگرافی، تست شده و نتایج آن با بیماران واقعی تطبیق داده شده است.
چشم و لنزهای تماسی
در زمینه چشم پزشکی و مراقبت‌های بینایی، پیشرفت‌های فراوانی در حال وقوع است.
شرکت Johnson & Johnson لنزهای تماسی ترانزیشنی را معرفی کرده است. عینک‌های ترانزیشنی چند دهه است که تولید شده‌اند ولی لنزهای ترانزیشنی تماسی Acuvue Oasys با تکنولوژی ترانزیشن نور هوشمند، محصول جدیدی است که به بازار معرفی شده است. این اولین لنز تماسی است که به طور اتوماتیک، در محیطی با نور زیاد، تاریک‌تر می‌شود. محققان در کره جنوبی، نوعی لنز تماسی ساخته‌اند که می‌تواند گلوکوز و فشار داخل چشم را اندازه بگیرد. این لنز کاملا راحت و نرم و شفاف است. درواقع، لنز به لطف استفاده از نانوسیم‌ها و گرافن که به عنوان سنسور در داخل آن قرار گرفته، کاملا شفاف است.
این تکنولوژی هنوز جای پیشرفت دارد. گلوکوز موجود در اشک چشم، لزوما ارتباطی با سطح گلوکز خون ندارد. امکان نظارت بر علایم حیاتی مختلف و بیماری‌های متعدد از طریق لنزهای تماسی، هدفی است که به نظر می‌رسد در آینده‌ای نزدیک، قابل دستیابی باشد.
اخیرا تکنولوژی مشابهی توسط دانشگاه Purdue معرفی شد. تیم این دانشگاه، لنزی تماسی ساخته که می‌تواند گلوکز، pH و لاکتات موجود در چشم را اندازه بگیرد.
عنبیه مصنوعی CustomFlex ساخت شرکت HumanOptics، شرکتی آلمانی، یکی دیگر از فناوری‌های مرتبط با چشم پزشکی است. این وسیله، یک غشاء سیلیکونی انعطاف‌پذیر است که تا می‌شود و در شکافی کوچک داخل چشم قرار می‌گیرد و وقتی در جای خود مستقر شد، باز می‌شود. تحقیقات پزشکی نشان داده است که این وسیله برای افرادی که دچار مشکلات متعدد مرتبط با عنبیه هستند، بسیار موثر است.
در دستاوردی دیگر، قرنیه‌های مصنوعی چاپ سه بعدی از طریق کاشت سلول‌های بنیادی ساخته می‌شوند. این قرنیه‌های مصنوعی توسط دانشمندان دانشگاه نیوکاسل در انگلستان ساخته شده است. قرنیه‌های مصنوعی می‌توانند مشکل دیرینه کمبود قرنیه‌های اهدایی را حل کند. قرنیه‌های مصنوعی با ترکیبی از آلژینات، کلاژن و سلول‌های بنیادی انسانی ساخته می‌شوند.
عکسبرداری
توانایی برای مشاهده بدن انسان با جزییات دقیق‌تر، این قابلیت را برای پزشکان ایجاد می‌کند که بیماری‌های مختلف را زودتر تشخیص دهند و نسبت به درمان آن اقدام کنند. با مشاهده دقیق‌تر و جزئی‌تر بدن انسان، می‌توان بیماری‌هایی را تشخیص داد که قبلا تشخیص آنها سخت یا غیرممکن بود. همچنین می‌توان از فرایندهایی که زندگی فیزیکی ما را هدایت می‌کند، اطلاع دقیق پیدا کرد که در نهایت به درمان بیماری‌ها و بهبود شرایط زندگی سالم کمک می‌کند. سال گذشته، پیشرفت‌های چشمگیری در این زمینه از علم پزشکی، حاصل شده است.
شرکت فیلیپس، یک اسکنر MRI ساخته است که تقریبا از هیچ گاز هلیومی برای خنک کردن مگنت‌ها استفاده نمی‌کند. هلیوم، نایاب نیست ولی کمیاب است. دستگاه‌های MRI، نمونه‌هایی از بزرگترین مصرف‌کنندگان هلیوم هستند بنابراین هر چقدر مصرف هلیوم آنها پایین‌تر باشد، بهتر است. علاوه بر این، وجود این مقدار از هلیوم در دستگاه ممکن است خطرناک باشد.
دستگاه‌های MRI معمولا وسایلی ثابت هستند که یک حفره بزرگ در مرکز آنها وجود دارد. بنابراین برای بررسی حرکت مفاصل مناسب نیست چون امکان حرکت کردن یا پریدن فرد در این دستگاه وجود ندارد و فضای کمی در دستگاه‌های MRI معمولی وجود دارد.
مهندسان مرکز علمی NYU Langone Health توانسته‌اند یک یابنده MRI پوشیدنی بسازند. این وسیله می‌تواند از مفصل‌های متحرک در حال کار کردن، عکسبرداری کند. این وسیله می‌تواند برای عکسبرداری دقیق از زاویه‌ای جدید از عضلات و استخوان‌ها مورد استفاده قرار بگیرد که در تشخیص بسیاری از مشکلات و آسیب‌ها، موثر است.
دانشگاه سن دیه‌گو کالیفرنیا توانسته است پچ‌های سونوگرافی بسازد که برای بررسی دقیق مفاصل کوچک در بدن مورد استفاده قرار می‌گیرد. این وسیله بسیار انعطاف‌پذیر است و متناسب با پیچ و خم مفاصل مثلا انگشتان، تغییر شکل می‌دهد. برای ساخت آن از صدها مبدل پیزوالکتریک استفاده شده است که هماهنگ با هم کار می‌کنند تا تصویری سه بعدی از ساختار زیر سطح بدن بسازند. محققان انتظار دارند که از این وسیله بتوان برای تشخیص انواع بیماری‌ها مثلا آریتمی قلبی با علائم متناوب انسداد جریان خون و غیره استفاده کرد. یک وسیله مرتبط دیگر در دانشگاه کالیفرنیا ساخته شده است که از آن می‌توان برای اندازه‌گیری فشار خون مرکزی استفاده کرد.
همکاری محققان چند مجموعه پزشکی و آموزشی از جمله انستیتوی پزشکی Howard Hughes و UC Berkeley به ساخت و توسعه یک میکروسکوپ جدید و شگفت‌انگیز منجر شده است که با آن می‌توان اعماق سلول‌های بافت‌های زنده را مشاهده کرد.
این وسیله مبتنی بر تکنولوژی میکروسکوپی ورق‌های نوری ساخته شده است که شامل عبور صفحات نوری از بافت‌ها است. این پرتوهای نوری به اندازه کافی قدرتمند هستند که تصویری از داخل سلول را به طور انفرادی ثبت کنند ولی چون صفحاتی بسیار باریک هستند به نظر می‌رسد که در فرایند عملکرد داخل سلول، خللی وارد نمی‌کنند.
مگنتوانسفالوگرافی روشی برای عکسبرداری و ثبت فعالیت‌های الکتریکی داخل مغز است. دستگاهی که این کار را انجام می‌دهد SQUID نام دارد که دستگاهی بسیار بزرگ و سنگین است. بنابراین استفاده از آن با دشواری‌های زیادی روبه رو است. محققانی از دانشگاه‌های ناتینگهام و کالج لندن، یک مگنتومتر با قابلیت استفاده روی سر تولید کرده‌اند که سبک‌وزن و راحت است و با کمک آن می‌توان تحقیقات فراوانی در مورد عملکرد مغز انجام داد.
فشار خون
شرکت Omron از ساعتی هوشمند پرده‌برداری کرد که توانایی اندازه‌گیری فشار خون را دارد و این کار را مستقیما از طریق مچ دست انجام می‌دهد. ساعت HeartGuide فرصتی فراهم می‌کند که کاربر بتواند روند فشار خون را بدون حمل کردن یک وسیله بزرگ و حجیم، دائما بررسی کند.
دیابت
میلیون‌ها نفر در جهان به دیابت مبتلا هستند و از مشکلات مرتبط با این بیماری، رنج می‌کشند. اما تکنولوژی‌های جدیدی روز‌به‌روز عرضه می‌شود که برای کمک به مدیریت و کنترل این بیماری مفید است. خوشبختانه یافته‌های جدید نشان می‌دهد که امروزه می‌توان بعضی از انواع دیابت را به طور دائمی درمان کرد. این کار را می‌توان از طریق تولید پانکراس مصنوعی انجام داد که به طور اتوماتیک، سطح گلوکز خون را تنظیم می‌کند.
سازمان غذا و داروی آمریکا، سیستم دیگری به نام POPS! معرفی کرده که برای تست گلوکز است. این وسیله پشت گوش هوشمند می‌چسبد و شامل لانست و پورت سنسور است که گلوکز خون را اندازه می‌گیرد و در کمتر از ۳۰ ثانیه اعلام می‌کند. وقتی تست کردن به پایان برسد، اعداد در اپلیکیشن نصب شده قابل نمایش و ثبت هستند.
محققان در موسسه MIT روی فرایند ساخت گلوکومترهای غیرتهاجمی کار کرده‌اند. این تحقیقات، در مراحل اولیه‌ی تست، نتایج بسیار مثبتی نشان داده است.
یک برچسب پوستی ساخته شده توسط دانشگاه باث در انگلستان توانایی مکیدن خون از مایع بینابینی پوست را دارد و آن را برای تعیین پارامترهای مختلف بدون استفاده از خود خون، استفاده می‌کند. البته برای درک رابطه گلوکز خون و اطلاعاتی که از پوست به دست می‌آید، هنوز به تلاش‌های بیشتری نیاز است.
محققان MIT وسیله‌ای ساخته‌اند که جزایر لانگرهانس را بعد از ایمپلنت شدن در بدن، زنده نگه می‌دارد. با همکاری دانشگاه کورنل و مدرسه پزشکی دانشگاه میشیگان، ایمپلنتی اختصاصی طراحی شده است که حاوی سلول‌های زنده پانکراسی است. هر دو وسیله، بسیار شگفت‌انگیز و جذاب به نظر می‌رسند و ممکن است که به زودی به معرفی و ساخت پانکراس مصنوعی و استفاده از آن در موارد پزشکی منجر شوند.
جراحی، ایمپلنت و درمان‌های قلبی عروقی
شرکت CMR Surgical از سیستم جراحی روباتیک Versius رونمایی کرد. این سیستم یکی از رقبای سیستم مشابه شرکت Intuitive Surgical است و طراحی مدولار دارد. به‌علاوه، نوآوری جدید چرخ‌دار است و می‌تواند بین عمل‌های مختلف جابه‌جا شود و از همه مهم‌تر اینکه نسبتا ارزان است.
یک مته فوق حساس ساخته شده است تا به گوش میانی دسترسی پیدا کند. برای اطمینان از اینکه حتما در جای تعیین شده قرار بگیرد، از تکنولوژی هوش مصنوعی استفاده می‌کند. این دستگاه را دانشگاه برونل لندن ساخته است. این وسیله به قدری ملایم و دقیق است که می‌تواند پوست تخم مرغ را سوراخ کند بدون اینکه به غشای پایینی آن آسیبی بزند.
مهندسان دانشگاه بریتیش کلمبیا در کانادا، نوعی استنت ساخته‌اند که قابلیت بررسی فشار خون عبوری را دارد. تیمی از محققان، نوعی دایورتر جریان ساخته‌اند که یک سنسور همودینامیک دارد. از این وسیله برای ارزیابی تاثیرگذاری درمان‌های آنوریسم استفاده می‌شود.
در دانشگاه Wisconsin-Madison یک ایمپلنت الکترونیکی را ساخته و تست کرده‌اند. این ایمپلنت می‌تواند معده را تحریک کند تا احساس سیری را به مغز منتقل کند. با ورود غذا به معده، این ایمپلنت، پیام‌های الکتریکی را ارسال می‌کند و این روند تا مدت‌ها بدون اضافه شدن هیچ غذای دیگری به فضای معده، ادامه پیدا می‌کند. این روند، باعث می‌شود که مغز احساس سیری و پری معده را منتقل کند در حالی که غذایی وارد معده نشده است. این ایمپلنت روی موش‌‌های آزمایشگاهی تست شده است و نتیجه آن ۴۰ درصد کاهش وزن نسبت به گروه کنترل است.
معلولیت و فلج
در سال‌های اخیر مشاهده کرده بودیم افرادی که دچار آسیب نخاعی شده بودند، توانستند به کمک ابزارها و درمان‌های خاص، پاها و دیگر اندام‌های خود را حرکت دهند. سال گذاشته، با فناوری‌های جدید، افرادی که دچار فلج کامل بودند، توانستند راه بروند. تحریک نخاع یکی از روش‌های درمان این آسیب‌ها است. اکنون محققان دنبال این هستند که توانایی حرکتی بعد از خاموش کردن ابزار محرک، ادامه پیدا کند.
محققان دانشگاه Louisville، محرک‌های ایپدورال نخاع را با تمرین‌های هم‌زمان تردمیل ترکیب کردند. این روش به افراد مبتلا به فلج کامل اجازه داد تا به طور مستقل بایستند و دو نفر از آنها اکنون می‌توانند با واکرهای استاندارد، راه بروند. دستاورد مشابهی در کلینیک Mayo و UCLA در نتیجه تحقیقات پزشکی متخصصان، حاصل شده است.
در مدرسه پلی‌تکنیک فدرال لوزان، در سوئیس، سه نفر با آسیب حاد نخاعی، می‌توانند راه بروند و بدون هر گونه محرک الکتریکی می‌توانند پاهای خود را حرکت بدهند. با وجود اینکه در تحقیقات از عصا و واکر استفاده شده است، یکی از شرکت‌کنندگان این تحقیق توانسته است بدون نگه داشتن هیچ کدام از این ابزار، چند قدم بردارد. هنوز کاملا روشن نیست که این فرایند دقیقا چطور ممکن شده است ولی به نظر می‌رسد که اعصاب می‌توانند رشد مجدد داشته باشند؛ در صورتی که به درستی با شیوه‌های الکتریکی تحریک شوند.
پروتز و پوست الکترونیکی
افرادی که عضوی از بدن خود را از دست داده‌اند یا بعضی از اعضای بدن آنها دچار ضعف است و عملکرد درستی ندارد، به زودی می‌توانند از پروتزهای سبک، قدرتمند و رسپانسیو استفاده کنند. ابزارهای کمکی بسیاری برای این دسته از بیماران ساخته شده است.
حتی بازوهای پروتزی با قابلیت لمس تولید شده است. تقریبا امروزه تمام آسیب‌های جسمی، از طریق انواع پروتزهای جدید، قابل درمان است.
آلزایمر و سایر بیماری‌های مرتبط با مغز می‌توانند تاثیرات قابل توجهی در سیستم حافظه داشته باشند. محققان مرکز پزشکی Wake Forest Baptist و دانشگاه کالیفرنیای جنوبی نوعی پروتز مغز ساخته‌اند که می‌تواند گروهی از نورون‌های هیپوکامپ را تحریک کند؛ یعنی جایی که خاطرات ما ساخته می‌شود.
این وسیله با موفقیت روی داوطلبان مبتلا به صرع، تست شده است. برای این داوطلبان، جراحی مغز تجویز شده بود و قرار بود که جمجمه آنها شکفته شود. با استفاده از این ایمپلنت، این بیماران ۳۵ درصد بهبودی در حافظه خود را تجربه کردند.
محققان دانشگاه استنفورد، نوعی پوست الکترونیکی قابل کشش ساخته‌اند که حس لامسه را منتقل می‌کند. این پوست الترونیکی بدون هیچ فاصله‌ای می‌تواند دور بازوهای پروتزی و سایر اندام‌های پروتزی مشابه قرار بگیرد. این پوست به قدری حساس است که می‌تواند قدم‌های کفشدوزک را حس کند.
محققان جان هاپکینز، نوعی پوست الکترونیکی ساخته‌اند و آن را e-dermis نامیده‌اند. این پوست، سنسورهای بسیار ریز لامسه‌ای دارد. سنسورها از طریق کامپیوتر به اعصاب پیرامونی وجود، متصل می‌شود. این تکنولوژی قبلا روی یک بیمار با استفاده از بازوی بی‌بیونیک ساخت شرکت انگلیسی RSLSteeper تست شده بود. آن بیمار می‌توانست شکل اشیای مختلف را احساس کند و حتی می‌توانست درد را حس کند و اشیا تیز را پس بزند.
در این مقاله، برترین تکنولوژی‌های پزشکی سال گذشته را معرفی کردیم. امید است که این فناوری‌ها روز‌به‌روز توسعه پیدا کند و میلیون‌ها بیمار در سراسر دنیا را که با مشکلات متعددی دست‌وپنجه نرم می‌کنند، برای داشتن زندگی بهتر یاری کنند.
منبع:
Medgadget
