Vitenskap inspirerer science fiction, eller omvendt? Når det gjelder medisinsk teknologi, har den gode gamle Star Trek-serien inspirert generasjoner av forskere over hele verden. Nylig ble to lag tildelt Qualcomm Tricorder X-prisen for å utvikle håndholdte enheter som kan diagnostisere en rekke sykdommer og kontrollere pasientens vitale symptomer uten invasive tester. Den medisinske "tricorder" fra "Star Trek" ble lagt til grunn.
I serien brukte legen et tricorder og den flyttbare skanneren for raskt å samle inn pasientdata og umiddelbart visste hva som var galt med ham. Det kunne sjekke organers funksjon og bestemme sykdommer eller årsakene, og inneholdt også data om forskjellige former for fremmede liv. Hvor nær er vi for å lage en slik enhet (forutsatt at vi ikke trenger å analysere romvesener med den)?
Hovedmålet med de to prisvinnerne er å kombinere flere teknologier i en enhet. De har ennå ikke opprettet en universell alt-i-ett-maskin, men de har gjort betydelige fremskritt.
Hovedvinneren, DxtER, opprettet av det amerikanske firmaet Basil Leaf Technologies, er faktisk en AI-drevet iPad-app. Den bruker en serie ikke-invasive sensorer som kan festes til kroppen for å samle inn data om vitale tegn, kroppskjemi og biologiske funksjoner. Lignende teknologi fra Taiwans Dynamical Biomarkers Group kobler seg også til en smarttelefon og flere trådløse håndholdte testmoduler som kan analysere vitale tegn, blod og urin og hudmanifestasjoner.
Dommerne sa at begge enhetene nesten oppfylte standardene for nøyaktig diagnostisering av 13 sykdommer, inkludert anemi, lungesykdom, diabetes, lungebetennelse og urinveisinfeksjon. Dette er den mest vellykkede innsatsen vi har sett med et praktisk, enhetlig og bærbart diagnosesystem.
En del av suksessen har kommet fra utviklingen av de forskjellige teknologiene som utgjør slike alt-i-ett-systemer, selv om de absolutt fortsatt har en lang vei å gå. Kanskje den mest avanserte er mobile vitale tegn overvåking enheter. ViSi Mobile System kan for eksempel overvåke alle vitale tegn eksternt, inkludert blodtrykk, oksygen i blodet, hjertefrekvens og elektrisk aktivitet og hudtemperatur. Den bruker elektrokardiogram (EKG) -sensorer festet til brystet, en tommelfinger mansjettrykksensor, begge festet til et avtakbart armbånd, som overfører alle signaler trådløst til en stasjonær eller mobil enhet med samme nøyaktighet som konvensjonelt intensivutstyr …
Alle de forskjellige datasensorene fra et slikt system må gi meningsfylte data - og dette krever spesiell programvare. Airstrip Technologies-programvaren kan hente ut informasjon fra hundrevis av forskjellige typer pasientmonitorer og annet utstyr, inkludert medisinske journaler, skanningsresultater og til og med varslingssystemer, for å tegne et komplett bilde av pasientendringer i sanntid.
Bærbar bildebehandlingsteknologi er et annet viktig element for å diagnostisere en pasient og gi relevant informasjon. Det er allerede miniatyr USB-ultralydprober som kan kobles direkte til en smarttelefon for å produsere øyeblikkelige ultralydbilder. Med kvaliteten på mobilkameraer og bildefunksjoner, vil disse teknologiene bare bli bedre i nær fremtid. Øyeblikkelige røntgenbilder eller maskinlæringsdiagnoser for hudproblemer blir lett tilgjengelige.
Kampanjevideo:
Data og diagnostikk
Imaging og vitale tegn alene er ikke nok for en helautomatisk enhet som kan fortelle hva som er galt med en pasient. Den mest modne teknologien vi har på dette området er for diabetesovervåking. Bærbare blodsukkermålere som kan teste en dråpe blod på papir kan allerede være koblet til mobilapper for å vurdere alvorlighetsgraden av tilstanden.
I mellomtiden blir det utviklet helt ikke-invasive glukosemålemetoder som ikke krever piercing av en finger for å få en dråpe blod. Disse inkluderer å analysere svette eller interstitiell væske som ligger noen mikrometer under overflaten av huden (over smertenervene).
Flere innovative selskaper over hele verden fokuserer på å bruke disse lommesystemene til å diagnostisere andre sykdommer, inkludert HIV, tuberkulose, bakterieinfeksjoner og hjerte- og karsykdommer. De er avhengige av en viktig mikrofluidteknologi som bruker spesialdesignede mikrochips for å manipulere små mengder væske.
Vanligvis kjent som lab-on-a-chip, reduserer det et komplett klinisk laboratorietestsystem til en enhet noen få centimeter over. Du kan ta en prøve, forberede den til testing (for eksempel ved å isolere bakterier fra blodet) og bestemme om bakterier er til stede.
Mens det er gjort betydelige fremskritt i utviklingen av partikler og tricorder-deler, er det fortsatt arbeid å gjøre for å gjøre det hele i en separat bærbar enhet. Det er fremdeles mye utstyr å miniatyrisere og noe fremgang på bærbare datamaskiner, slik at de kan behandle all informasjon og data som trengs for et komplett bilde av pasientens helse. Det er også behov for utvikling av dypere diagnostiske funksjoner som lab-on-a-chip og bærbare bildesystemer, samt mindre invasive testmetoder. Vi har ikke tricorder ennå, men det nærmer seg hver dag.
ILYA KHEL
