Звездная медицина: как космические технологии используются в здравоохранении | Блог Medical Note о здоровье и цифровой медицине

Звездная медицина: как космические технологии используются в здравоохранении

Космос становится ближе, и это не просто образное выражение. Врачи все чаще используют технологии и решения, которые изначально создавались для космической отрасли или появились благодаря освоению космоса.

От систем реабилитации тяжелобольных пациентов до медицинских приложений для смартфонов — Medical Note представляет обзор самых интересных примеров применения космических достижений в здравоохранении.

космос, медицина

Спутник поможет выявить рак...

Космические технологии можно не только адаптировать для земной медицины, но и использовать их напрямую для нужд здравоохранения. Например, в Великобритании придумали, как объединить преимущества спутниковой связи и искусственного интеллекта для более раннего выявления рака.

Проект под названием EARTH SCAN (Early diAgnosis Real-Time Healthcare System for CANcer — «ранняя диагностика и система лечения рака в реальном времени») получил грант в 1 млн фунтов стерлингов от Британского космического агентства.

Авторы проекта — ученые Университетского колледжа в Лондоне создали алгоритм искусственного интеллекта (ИИ) для выявления рака кишечника. Технология основана на надежной и быстрой спутниковой связи с программой сжатия данных, которая обычно используется для обеспечения расчетов при полетах в космос.

Таким образом практически любой врач-онколог может получить доступ к передовым вычислительным мощностям прямо со своего рабочего места.

— Проект EARTH SCAN — это потрясающая возможность для врачей использовать технологию ИИ в реальном времени.

Они могут загружать результаты анализов в свой компьютер и оперативно получать результаты. Поддержка в реальном времени означает, что врачи могут принимать немедленные решения и назначать раннее лечение онкобольным. Больше не нужно ждать неделями, — говорит один из разработчиков системы Питер Маунтни.

... и покажет лучшие места для пробежки

Еще одно применение для спутниковых технологий нашли ученые Университета Лестера в Великобритании. Они создали приложение, которое подскажет, где лучше устраивать пробежку и занятия на свежем воздухе. Программа использует данные космического мониторинга состояния атмосферы, чтобы выявлять наименее загрязненные места и указывать их пользователю.

Приложение может быть полезно для любителей бега и физических упражнений на улице. Те, кто живет в больших городах, знают, что некоторые места во время пробежки лучше избегать — например, оживленные трассы и промышленные зоны.

Интенсивное дыхание во время физических упражнений увеличивает количество вдыхаемых токсичных веществ. А это может свести на нет положительный эффект занятий или даже привести к обратному результату.

— Мы знаем, что физическая активность показана многим пациентам с хроническими заболеваниями, такими как болезни сердца и легких. Но врачи нередко не могут рекомендовать правильную интенсивность и объем занятий.

Мы создали приложение, которое использует высокоточные спутниковые данные и технологию искусственного интеллекта, чтобы помочь пациентам правильно подобрать программу тренировок и, что немаловажно, места, где эти тренировки можно проводить,  рассказал руководитель проекта, профессор Университета Лестера Андре Ынг.

Изучать людей как звезды

Люди всегда стремились стать ближе к звездам. Британская компания Adaptix поняла это стремление почти буквально. Разработчики приспособили технологию изучения звезд при помощи рентгена к нуждам медицины.

Исследователи космоса давно говорили о возможности изучать дальние звезды и галактики при помощи сканирования рентгеновского излучения. Для этого на орбиту Земли отправляют специальные рентгеновские телескопы — они способны улавливать и преобразовывать невидимое X-излучение.

Оказалось, что технология может быть полезна и на Земле. На ее основе Adaptix создал портативный рентгеновский аппарат для создания 3D-снимков. Устройство можно применять и в кабинете стоматолога, и в травматологии, и в онкологии.

Базирующаяся в Оксфорде компания-разработчик весной 2019 года получила грант в 1,3 млн долларов от Британского космического агентства. На рынке этот аппарат может появиться уже в следующем году.

космос, медицина

По словам основателя Adaptix Гила Трэвиша, технология 3D-рентгеновского сканирования превосходит существующие методы лучевой диагностики.

— Есть обычный двухмерный рентген. Он довольно дешевый, аппараты есть практически в каждой больнице. Но такая технология не подходит для того, чтобы выявить рак легких или увидеть мелкие обломки костей.

Есть технология создания 3D-изображения при помощи компьютерной томографии. Но это в 10 раз дороже, каждый аппарат стоит порядка 1 млн долларов. Пациент получает в 10 раз больше облучения, чем при флюорографии. К тому же, исследования можно проводить только в специальных лабораториях,  говорит Трэвиш.

По словам разработчика, устройства от Adaptix можно будет широко использовать в медицине не только развитых стран, но и там, где отсутствует доступ к современным клиникам.

Как в невесомости

Известно, что долгое пребывание космонавтов в условиях невесомости плохо отражается на опорно-двигательном аппарате — многие мышцы атрофируются и по возвращении на Землю человеку приходится буквально заново учиться ходить.

Советские ученые начали придумывать способы реабилитации космонавтов еще в 1970-х годах. И одним из открытий стал метод «сухой иммерсии». Суть ее заключается в том, что космонавтов по возвращении с орбиты погружают в среду, которая имитирует невесомость. Так они быстрее и легче привыкают к земному притяжению.

Основное устройство в этой методике — сухая иммерсионная ванна. Это большая емкость, наполненная жидкостью и сверху накрытая непромокаемым и очень эластичным материалом. Человек ложится на это «покрывало» и буквально погружается в воду, при этом оставаясь сухим. По ощущениям это похоже на невесомость.

Вскоре ученые обнаружили, что сухая иммерсионная ванна не только позволяет реабилитировать космонавтов, но и помогает при многих болезнях. Методика оказалась эффективна для лечения ДЦП, спастических состояний, отеков при болезнях сердца и почек и даже для поддержания недоношенных детей.

Кроме того, такая ванна показана людям с нервными и психическими расстройствами, например, при депрессии.

Экзоскелет из СССР

Еще одно направление разработок, начатое еще советскими учеными космической отрасли, это механические системы реабилитации мышц и восстановления навыков ходьбы. Применялись они все для того же — чтобы заново научить космонавтов ходить.

Еще в конце 1960-х был разработан и испытан костюм типа «Пингвин». Он позволял в условиях невесомости создавать недостающую нагрузку на тело космонавтов. Позже, в 1990-х на основе этой разработки был создан костюм «Регент».

Он похож на экзоскелет из фантастических фильмов. Система креплений к конечностям и гибкие нагрузочные элементы заставляют мышцы пациента работать более интенсивно и вырабатывать устойчивый навык ходьбы.

«Регент» применяют для реабилитации больных ДЦП, а также после инсультов и инфарктов. Некоторые исследования показывают, что регулярные занятия в экзоскелете позволяют восстановить не только двигательную активность, но и высшие психические функции, такие как речь.

Оставить комментарий
Подпишитесь на рассылку

Будте в курсе актуальных новостей медицины
и акций в клиниках.