Наука | 
2
17640

Hi-Tech технологии в медицине

На протяжении многих веков человечество мечтает о вечной жизни и сохранении молодости. Сегодняшнее развитие медицины высоких технологий может превратить эту мечту в реальность.

на сайте с 4 марта 2008
Разработки в области высоких медицинских технологий должны стать одном из направлений национальной программы увеличения продолжительности жизни населения России. Поэтому так важно добиться государственного финансирования этих исследований.

Что такое высокие технологии в медицине?


Высокотехнологичная медицинская помощь – это медицинская помощь, выполняемая с использованием сложных и уникальных медицинских технологий, основанных на современных достижениях науки и техники, высококвалифицированными медицинскими специалистами.

Это, в первую очередь, операции на открытом сердце, трансплантация сердца, печени, почек, нейрохирургические вмешательства при опухолях головного мозга, лечение наследственных и системных заболеваний, лейкозов, тяжелых форм эндокринной патологии, хирургические вмешательства высокой степени сложности.

Развитие медицины высоких технологий невозможно без современного медицинского оборудования, созданного на основе последних научных разработок.

■ ЭЛЕКТРОННЫЕ МИКРОСКОПЫ

Модуляционный интерференционный микроскоп Развитие нано- и биотехнологий – самых многообещающих направлений мирового прогресса – все чаще тормозится из-за невозможности объективной оценки исследуемых образцов, зачастую имеющих нанометрические размеры (нанометр – десять в минус девятой степени метра). Даже в самые современные микроскопы не всегда удается рассмотреть элементы новых материалов, полупроводниковых или клеточных структур. Для прорывного развития биотехнологий необходимо повысить разрешающую способность микроскопов до десятков и даже единиц нанометров.

В небольшой российской хайтечной компании «Лаборатория «Амфора» разработали электронный модуляционный интерференционный микроскоп (МИМ). С его помощью можно получить трехмерное изображение объектов размером от 5 до 200 нм, а разрешение по вертикали – 0,1 нм. МИМ мог бы претендовать чуть не на 40% мирового рынка приборов для микроисследований, который оценивается сейчас в 5,8 млрд. долларов. Проект МИМа стал победителем в одной из номинаций (премия Британского совета) прошлогоднего Конкурса русских инноваций.
Атомный микроскоп Существуют также атомные микроскопы, которые в основном используются для научных исследований. Обычный просвечивающий электронный микроскоп похож на световой, за тем исключением, что объект облучается не световым потоком, а пучком электронов, генерируемым специальным электронным прожектором. Полученное изображение проецируется на люминесцентный экран с помощью системы линз. Увеличение просвечивающего электронного микроскопа может достигать миллиона, однако, для атомно-силовых микроскопов и это не предел. Именно атомным микроскопам, способным вести исследования на молекулярном и даже атомном уровне, мы обязаны многим последним достижениям в областях генной инженерии, медицины, физики твердого тела, биологии и других наук.
Более сложные аппараты отличаются друг от друга конструкцией осветителя и конденсора, являются специальными и используются в узких областях науки. В особый вид выделяются стереомикроскопы, которые необходимы при проведении микрохирургических операций и производстве микроэлектронных компонентов, а также незаменимы в генной инженерии.

■ УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ СКАНЕРЫ

Ультразвуковой сканер Ультразвуковое исследование является методом выявления доброкачественных и злокачественных образований. Принцип действия основан на том, что специальное устройство посылает ультразвуковые волны внутрь организма, которые отражаются от тканей, имеющих разную плотность, и этот отраженный сигнал фиксируется датчиком. В зависимости от плотности или других характеристик тканей принимаемый сигнал меняется. Затем он преобразуется в цифровой сигнал, который врач может увидеть на экране монитора в виде достаточно четкого изображения анатомических структур.
Современные ультразвуковые сканеры экспертного класса с высочайшей разрешающей способностью применяют новые технологии формирования трехмерного изображения – мульти-луч, мультислайсинг и эластография.

■ РОБОТЫ И ТЕХНОЛОГИИ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА

Аккуратные щупальца с инструментами ювелирно, шаг за шагом разделяют ткани. Опухоль медленными, выверенными движениями захватывается и удаляется из организма. Манипулируя камерой, металлический спрут проверяет качество работы. Убедившись, что все в порядке, делает аккуратный шовчик и сам себе аплодирует. Так только что была закончена тяжелейшая гинекологическая операция, которую провел… робот.
Роботов, которые вместо человека выполняют функции оперирующего хирурга, начали применять только с конца 90-х годов прошлого века. Но благодаря своим непревзойденным возможностям новая технология очень быстро распространилась по всему миру и к началу нынешнего столетия проникла практически во все области медицины и получила высокую оценку врачей.
Перед операцией робота-хирурга специальным образом программируют, и он обеспечивает точнейшие траектории движения инструментов. А главное – роботы не устают, что свойственно обычному человеку. Они могут, как конвейер, работать по 24 часа в сутки и при этом не имеют права на ошибку. Даже если у врача, дистанционно управляющего роботом, вдруг «дрогнет» рука, система заблокирует неправильную команду и укажет руководителю на проблему. Это позволяет осуществлять все необходимые манипуляции с высокой степенью надежности.

РОБОТ-ХИРУРГ


В 2003 году американская компания Intuitive Surgical представила новую роботизированную систему под кодовым названием «да Винчи» (da Vinci), позволяющую хирургам выполнять самые сложные операции, не касаясь пациента, с минимальным повреждением его тканей.
Новый робот был продемонстрирован при поддержке университетского медицинского центра (University Medical Center, UMC) и отделения хирургии университета штата Аризона. Области применения «да Винчи» – кардиология, гинекология, урология и общая хирургия.
Роботизированная система позволяет хирургу оперировать, не касаясь пациента. Хирург может находиться за пару метров от операционного стола за компьютером, на мониторе которого представлено трехмерное изображение оперируемого органа. Картинку, при желании, можно увеличить до 12 раз по сравнению с реальным размером оперируемого участка тела.
Хирург управляет длинными, узкими, специально закрепленными хирургическими инструментами, проникающими в тело пациента сквозь небольшие отверстия. Такие инструменты с дистанционным управлением можно использовать для операций на маленьких и труднодоступных участках тела.
А Пентагон поручил американской организации SRI International разработать робота-хирурга для поля боя. Проект получил название Trauma Pod.

РОБОТ-ФАРМАЦЕВТ

Электронно-механическое чудо, работающее в большом подвале Пресвитерианской больницы в городе Альбукерке, штат Нью-Мексико, зовут Рози. «Родитель» этого мощного механического агрегата, перемещающегося по четырехметровому рельсу в темной застекленной комнате, – новое подразделение корпорации Intel – Intel Community Solutions, использующее достижения фирмы для решения социальных задач.
Задача Рози, – приготовление и распределение лекарств сотен наименований. Работает он круглосуточно, практически не делает перерывов и при этом совершенно не ошибается. За два с половиной года службы в больничной аптеке не было ни одного случая, когда бы пациенту отправили не то лекарство. Коэффициент точности работы Рози – 99,7 процентов, а это значит, что сортировка и дозировка прописанных препаратов никогда не отличается от тех, что указаны в рецептах врачей.
Более того, Рози помог своевременно обнаружить множество ошибок. Рози никогда не отправит больному лекарство с истекшим сроком годности. Залогом его точности являются заложенные в электронный мозг машины государственные стандарты контроля качества. Между тем, согласно данным Национального института здоровья в Вашингтоне из-за ошибок с лекарствами в стране ежегодно умирают около 50 тысяч человек. Но и это еще не все. Механической «рукой» скользящий по рельсу Рози собирает висящие вдоль стен маленькие пакетики с таблетками, на каждый из которых нанесен уникальный бар-код. Затем он вкладывает их в герметические конверты и отправляет пациентам.

РОБОТ-ФИЗИОТЕРАПЕВТ

Настоящий шаг в будущее сделали инженеры из Массачусетского технологического института, заменившие врача-физиотерапевта роботом. Как известно, люди, перенесшие инсульт, надолго забывают о своей привычной жизни. В течение многих месяцев и даже лет они вновь учатся ходить, держать ложку в руках, совершать те обыденные действия, о которых раньше даже не задумывались. Теперь им могут помочь не только врачи, но и роботы.
Речь идет о сеансах физиотерапии, необходимых для восстановления координации движений рук. Сейчас пациенты обычно занимаются с врачами, которые показывают им соответствующие упражнения. В отделения реабилитации Бостонского городского госпиталя, где проводятся испытания новой установки, выздоравливающему от инсульта предлагается с помощью джойстика перемещать на экране по заданной траектории небольшой курсор. Если же человек не может этого сделать, управляемый компьютером джойстик с помощью встроенных электромоторов сам переместит его руку в необходимое положение.
В отличие от человека, робот может совершать одни и те же движения тысячи раз в день и при этом не уставать. Что касается самих врачей, то им не стоит бояться безработицы: просто вместо того, чтобы часами сидеть с больными, они смогут разрабатывать новые, более эффективные программы тренировок.

РОБОТ-МЕДСЕСТРА

Страны Евросоюза выделили деньги на разработку робота, способного заменить младший медицинский персонал. Этим займется группа ученых из университетов Уоррика, Кардиффа, Дублина и Ньюкасла.
По утверждению Томаса Шлегеля, одного из инициаторов проекта, в успешном создании такого помощника ученые не сомневаются и предполагают, что «уже к середине 2010 года первые роботы смогут приступить к работе».
Задолго до этого проекта уже был разработан робот, который может безболезненно ставить уколы в вену. Это достигается за счет использования температурных сенсоров, с помощью которых определяется толщина кожи и степень ее сопротивляемости. В этом случае исключается возможность ошибки, робот-медсестра попадает в вену моментально. Изобрел этого помощника английский врач Алекс Зиванович (исследователь в области медицинской робототехники в Имперском колледже, Лондон).

РОБОТ-НЯНЬКА

Недавно американские пациенты с болезнью Альцгеймера получили помощника, который облегчает им общение с врачами и родственниками. Оборудованный камерой, экраном и всем необходимым для беспроводной связи через Интернет, робот Companion позволяет врачу контактировать с пациентом, который находится в специализированной клинике. Робот также используется для обучения персонала, помощи пациентам, имеющим проблемы с передвижением, общения пациентов с детьми. Как ни странно, пациенты, обычно неохотно принимающие все новое, отнеслись к механическому собеседнику совсем неплохо: показывали на него, смеялись, даже пытались заговаривать с ним.

■ ЛАЗЕРНЫЙ СКАЛЬПЕЛЬ – ПРОРЫВ В МЕДИЦИНУ XXI ВЕКА

Лазерный скальпель Невидимый, пульсирующий луч лазера высокой мощности с помощью совершенной оптической системы концентрируется в тонком кварцевом волокне и в руках опытного хирурга начинает творить буквально чудеса. Уникальные операции с применением лазерных скальпелей проводятся в нейрохирургии по поводу выпаривания опухолей головного мозга, удаления грыжи диска позвоночника и др.
Современная онкология уже не может обойтись без лазерной медицины. Лазерный скальпель не оставляет твердых рубцов, используется для разрушения келоидов и позволяет проводить операции там, где иной способ лечения невозможен, например, на глазном веке.

■ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ РАДИОХИРУРГИИ

Применение электротока различных частот


Радиохирургия – это эффективный метод лечения многих образований, применение которого значительно сокращает время операции.
Это медицинская процедура, состоящая в однократном облучении высокой дозой ионизирующего излучения доброкачественных и злокачественных опухолей, артерио-венозных мальформаций (АВМ), и др. патологических очагов с целью их уничтожения или приостановки их функционирования.
Гамма-нож Ткань можно или очень аккуратно удалить с превосходным косметическим результатом, или полностью иссечь. Установив нужную форму волны и мощность, можно произвести разрез, иссечение, коагуляцию или фульгурацию.
Основными радиотерапевтическими установками сейчас являются: гамма-нож, линейный ускоритель, кибер-нож, протонный ускоритель.

■ ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Станция Parallabs Автоматическая настольная роботизированная рабочая станция для молекулярной биологии и генетики
Корпорация Parallabs разработала полностью автоматическую настольную интегрированную платформу для проведения секвенирования, ПЦР, анализа SNP (единичные нуклеотидные замены) и генотипирования в нанолитровых объемах.
Станция точно отбирает нанолитровые объемы реагентов, проводит амплификацию и все последующие стадии очистки с помощью уникального НаноДозатора (Nano-Pippetor), состоящего из 96-ти миниатюрных стеклянных капилляров, работающих одновременно.
AutoGenFlex 3000 Уникальная автоматическая система извлечения ДНК из крови
AutoGenFlex 3000 – уникальная полностью автоматическая роботизированная система для извлечения геномной ДНК из больших объемов (1-5 мл) цельной свежей и замороженной крови, лейкоцитарной пленки.
Система разработана и производится в сотрудничестве с компанией QIAGEN – мировым лидером в разработке инновационных технологий и производстве продуктов для разделения и очистки нуклеиновых кислот.

Лаборатория для исследования стволовых клеток


Лаборатория для исследования стволовых клеток
Система изучения стволовых клеток позволяет осуществлять контроль качества стволовых клеток, проводить изучение механизмов жизнедеятельности и дифференцирования стволовых клеток и разрабатывать новые терапевтические препараты на их основе.
Интегрированная система состоит из следующего оборудования:
1. Система визуализации и подсчета клеток.
2. Инкубатор (система ввода-вывода планшет).
3. Робот-манипулятор (механизм для транспортировки планшет).
4. Система штрих кодирования для идентификации и отслеживания перемещений образцов.
5. Специальный стол для размещения оборудования и защитное ограждение для обеспечения безопасности оператора.
Флуоресцентный сканер Полуавтоматический конфокальный флуоресцентный сканер микробиочипов
InnoScan 700 – конфокальный флуоресцентный сканер микробиочипов, разработанный для решения задач широкого спектра областей науки (изучения экспрессии генов, определения мутаций, анализа SNP, aCGH и др.)

Организации, занимающиеся высокотехнологичной медициной в России

Hi-Tech-новости

Ростовские медики выявляют заболевания с помощью нанотехнологий

Последнее достижение техники позволяет врачу проводить обход клиники, находясь на большом расстоянии от нее

Новый вид операций в британской больнице с использованием роботизированного комплекса

Мир интеллектуальных технологий

http://feeds.feedburner.com/Robonews?format=xml
17:17, 8 октября 2008 г.
Anna Konda: "убивая" ядом пожар
Традиционно, змеи у людей ассоциируются со смертоносным ядом, который, в большинстве своем, несет смерть (если не принимать во внимание гомеопатическое применение). В то же время, достижения современной техники привносят свою лепту в восприятие людьми представителей пресмыкающихся. Робот-змея Anna Konda имеет длину около трех метров и также снабжена смертоносным ядом, только не против людей, а огня.
13:50, 15 сентября 2008 г.
Cocoon – убийца Wii?
Когда дело доходит до виртуальных забав, мы обычно не скупимся на качественные аудио и видеосистемы. Немудрено, ведь главную роль в этом плане играет сенсорное восприятие игровой среды. На сегодняшний момент самым распространенным товаром широкого потребления, который имеет наиболее развитую интерактивность, является консоль Nintendo Wii. Но даже она ограничена лишь набором контроллеров и телевизионным экраном. Сегодня современные технологии позволяют делать существенные шаги в развитии игровой индустрии и представляют новую систему, которая, по словам разработчиков, станет "убийцей Wii" – Cocoon.
17:45, 28 июля 2008 г.
Самый реалистичный робот-рыба в мире
Япония одаривает нас самыми последними технологиями. Мы уже впечатлены роботизированными людьми, животными, роботами в их традиционном виде и аксессуарами с элементами искусственного интеллекта. Однако не время останавливаться. Сегодня вашему вниманию будет представлен еще один шедевр японской робототехники – робот рыбка. Мягко скажем, назвать просто рыбкой это творение ученых из университета Китакуюшу язык не повернется.
10:14, 24 июля 2008 г.
Песня про iRobot Roomba
iRobot Roomba - популярнейший среди современных новинок техники робот-пылесос. А теперь он стал еще популярнее, ведь про него написали песню!
17:31, 11 июля 2008 г.
Еще один зловещий робот-паук
Видимо, тема «паукообразных» роботов будет еще долго волновать умы инженеров. Вот еще один немного нелепый робот увидел свет. Двухметровая по высоте конструкция с говорящей головой-дисплеем и шестью ногами оказывает какое-то жутковатое влияние. Сразу вспоминается одна из кукол в мультфильме The toy story, сконструированная подобным образом.

Комментарии

8 апреля 2008 в 23:43
 
А как насчет доступности этого всего?
13 марта 2014 в 06:19
 
Почитал много умного здесь. Занесу в список закладок. Может-быть сколько времени вам было http://writingworlds.com/ нужно для подготовки и написания поста.

Оставить комментарий

Поделиться с друзьями

Share on Twitter