Новости медицины и здравоохранения!

Бионическая нога, созданная с применением самых современных технологий, представляет собой первый в истории протез с управляемыми коленным и голеностопным суставами, которые сгибаются и разгибаются в унисон. Система также укомплектована набором датчиков, которые отслеживают движения пользователя, а встроенный микропроцессор на основе собранных данных предугадывает намерения пациента и воплощает их в жизнь.

«Новое устройство радикально отличается от моего нынешнего протеза, - заявляет 23-летний Крэйг Хатто (Craig Hutto), доброволец, испытывающий новое устройство на протяжении нескольких лет. - Любая искусственная нога всегда слегка приволакивается при ходьбе. Однако в случае с новым бионическим протезом запаздывание составляет всего доли секунды».

Как объясняют ученые, сконструированный ими протез предназначен для повседневного использования и способен сделать жизнь инвалидов более простой и комфортной. Изобретение не только возвращает людям утраченную свободу передвижений, но также позволяет без труда садиться и вставать, подниматься и спускаться по лестницам. Согласно проведенным исследованиям, бионическая нога увеличивает скорость передвижения по неровным поверхностям на 25 процентов, по сравнению с пассивными протезами нижних конечностей. Одного заряда аккумулятора достаточно для трех дней работы в обычном режиме или одной длительной пешей прогулки на расстояние 13-14 километров.

Еще одной уникальной особенностью протеза является встроенный механизм защиты от падений. Если устройство «почувствует», что его владелец споткнулся, оно автоматически попытается самостоятельно убрать ногу с неожиданного препятствия и установить ступню на ровную поверхность. Инженерам удалось добиться предельной легкости конструкции, а моторы, приводящие суставы в движение, работают практически бесшумно.

Электромеханическая конечность стала результатом семилетней работы группы ученых из Vanderbilt Center for Intelligent Mechatronics, возглавляемой профессором Майклом Гольдфарбом (Michael Goldfarb). Изначально протез разрабатывался на средства гранта, предоставленного Национальным научным фондом. Позже разработчики получили еще один грант от Национального института здравоохранения.

Таким образом, оборудование, недавно продемонстрированное на заседании консорциума LOBIN, может выполнять функции GPS-системы, работающей в закрытых помещениях. Более того, футболка без труда отличит сидящего пациента от лежащего, а также определит скорость его перемещения в пространстве.

«Информация, собираемая футболкой из высокотехнологичного «электронного текстиля» (e-textile) может передаваться на управляющие системы по беспроводным каналам связи. Таким образом, сведения о состоянии пациента и его физическом местоположении оказываются немедленно доступными для медицинского персонала. Стоит отметить, что информация обновляется в режиме реального времени», - сообщает один из членов рабочей группы из UC3M. Система, предназначенная для развертывания в медицинских учреждениях, состоит из двух ключевых компонентов – стационарных устройств, формирующих сетевую инфраструктуру, и носимых на теле мобильных девайсов.

Моющаяся высокотехнологичная ткань состоит из тонких электродов, способных улавливать биоэлектрические импульсы. А сменное устройство, сочетающее в себе функциональность термометра и акселерометра, измеряет температуру тела пациента, определяет его текущее положение в пространстве и уровень физической активности. Время от времени в работу включается модуль позиционирования, принимающий и передающий сигнал на стационарные компоненты инфраструктуры. На основании этой информации система определяет местоположение пациента с погрешностью до двух метров и отмечает текущие координаты на карте больницы.

Продемонстрированный действующий прототип устройства создавался в рамках проекта «LOBIN: Localización y Biomonitorización a través de Redes Inalámbricas en Entornos Hospitalarios», финансируемого министерством промышленности, туризма и торговли. Для работы над проектом сформирован крупный национальный консорциум, в состав которого помимо сотрудников UC3M вошли представители других компаний и исследовательских центров (Simave Sistemas, Nlaza Soluciones, Nuubo и Centro Tecnológico de Telecomunicaciones de Galicia).

Собранная информация о пациентах может передаваться в хранилище для последующего углубленного анализа. В некоторых случаях система может самостоятельно активировать сигнал тревоги, предупреждая врачей о том, что некоторые показатели выходят за допустимые рамки (температура выше 38º C или сердечный ритм выше 100 ударов в секунду). После небольшой модификации, прототип можно использовать и в других областях и сферах знаний. К примеру, высокотехнологичная спортивная одежда, пригодна для диагностики сердечных аномалий на ранних этапах. Кроме того, пациенты смогут получать удаленные медицинские консультации, без обязательного визита к врачу.

Разработка под названием Computational Pathologist (или сокращенно C-Path) способна классифицировать раковые клетки по типу и даже прогнозировать успешность хирургической операции для каждого конкретного случая. Исследователи из Стэнфорда разработали самообучающийся алгоритм распознавания изображений и провели его обучение с использованием образцов тканей пациенток, чья участь уже известна на данный момент. В том числе компьютерному патоморфологу были предложены снимки опухолей пациенток, выживших и скончавшихся в течение пяти лет после операции. Материалы для исследования предоставил Голландский национальный институт по изучению рака и одна из медицинских клиник Ванкувера.

Компьютерная программа научилась выполнять тысячи измерений, в том числе изучать морфологию клеток и другие характеристик. После этого опытные врачи научили компьютер отличать друг от друга два типа клеток – стромальными и эпителиальными. Эта способность является критически важной для определения тяжести опухоли и прогнозирования темпов ее развития. В общей сложности к настоящему моменту система C-Path умеет распознавать до 6642 отдельных характеристик больных клеток и с высокой точностью оценивать шансы пациента на выздоровление.

Кстати, в ходе тестирования C-Path также были установлены закономерности, ранее неизвестные онкологам. Ученые узнали, что для точного прогнозирования исхода заболевания необходимо также учитывать некоторые характеристики клеток, окружающих опухоль.

Несмотря на успешно проведенное тестирование, система C-Path пока еще не готова для клинического использования. Однако многие квалифицированные специалисты уже признали неоспоримые преимущества электронного патоморфолога.

Человеческий мозг содержит порядка 100 миллиардов нейронов — особого рода нервных клеток, каждая из которых образует синапсы (связи) с множеством других нейронов. Пресинаптический нейрон выделяет вещества, известные под названием нейротрансмиттеры, включая глутаминовая кислота и ГАМК (гамма-аминомасляная кислота), которые связываются с рецепторами на постсинаптической клеточной мембране, активируя ионные каналы. Открывание и закрывание этих каналов изменяет электрический потенциал клетки. Если потенциал меняется достаточно сильно, клетка выдает электрический импульс, называемый потенциалом действия или волной возбуждения.

Ионные каналы контролируют поток заряженных атомов натрия, калия и кальция, а также служат ключевыми элементами двух процессов, известных как долговременная потенциация (LTP – Long-Term Potentiation) и длительная депрессия (LTD – Long-Term Depression), которые, соответственно, усиливают или ослабляют синаптическую связь.

Транзисторы в новом чипе от МТИ имитируют активность различных ионных каналов нейрона, поскольку электрический ток проходит через них аналоговым, а не цифровым способом. Градиент (разность) электрических потенциалов заставляет ток проходить через транзистор, как ионы проходят через ионные каналы в клетке. Как рассказал Чи Сань Пун (Chi-Sang Poon), один из ведущих научных сотрудников, принимавших участие в создании чипа, для имитации конкретных ионных каналов чип позволяет корректировать параметры электрических цепей. Фактически, это позволяет детально зафиксировать любой и каждый ионный процесс, протекающий в нейроне.

Ученые из МТИ планируют использовать свою микросхему для построения систем, моделирующих отдельные функции нейронов, в том числе обработку зрительной информации в мозге. Подобные аналоговые системы, теоретически, будут работать намного быстрее, чем цифровые компьютеры. Еще одним потенциальным применением нового чипа может стать интерфейс для связи с биологическими системами, например, для передачи информации в мозг с искусственной сетчатки глаза. Также, по мнению авторов, такого рода аналоговые микросхемы могут стать базовыми блоками для создания аппаратов с искусственным интеллектом.

Устройство, вмонтированное в руль автомобиля, сможет не только предупредить автомобилиста об опасности, но и остановить машину в случае, если его самочувствие ухудшится.

Авторы-разработчики, рассказывая о новом устройстве, поясняют, что интегрированные в руль датчики измеряют частоту сердечных сокращений, насыщение крови кислородом и сопротивление кожи, а кроме этого способно выявлять угрозу инфаркта и предобморочное состояние. Только по прикосновению пальцев водителя к датчику устройство определяет, находится ли водитель в состоянии стресса, и не повышено ли у него артериальное давление. Эти параметры будут выводиться на специальный дисплей в салоне авто.

В случае, если датчики выявляют стрессовую ситуацию, автомобиль может снижать уровень громкости музыки или блокировать звонки телефона. В более сложных ситуациях система может снизить скорость, совершить экстренное автоматическое торможение и включить сигнализацию. Разработчики считают, что новая разработка станет крайне полезной для пожилых людей, которые водят автомобиль.

«Оказывается, есть много общего между тем, как спамеры разрабатывают свои методы обхода фильтров, и постоянным видоизменением вируса иммунодефицита», — пишет сотрудник Microsoft Стив Клэйтон. Поэтому редмондский гигант предложил некоторые из своих технологий для помощи исследователям в разработке лекарства от болезни.

Проект объединил экспертов из нескольких институтов, которые тестируют возможные вакцины от ВИЧ: MIT (Массачусетского технологического института), Гарварда, Центра по программе исследования СПИДа (Center for the AIDS Programme of Research) в Южной Африке, Института Рагона (Ragon Institute) при массачусетском главном госпитале и исследовательского института KwaZulu-Natal Research Institute for Tuberculosis and HIV. Огромное количество данных, имеющихся у этих институтов, необходимо проанализировать, чтобы выявить особенности развития вируса.

«И вот здесь на помощь приходят Дэвид Хекерман и Джонатан Карлсон из Microsoft Research вместе с Microsoft Computational Biology Tool под названием PhyloD, — пояснил Клэйтон. — Это ПО позволяет эффективно анализировать информацию, которая затем приведет к особому клеточному анализу, который поможет детализировать вирусные образцы для дальнейшего анализа. PhyloD содержит алгоритм, код и инструменты визуализации для распознания и анализа сложных образцов, что позволяет Хекерману и его коллегам изучать как различные индивидуальные иммунные системы реагируют на многочисленные изменения вируса».

Конечно, такого инструмента недостаточно — необходима огромная компьютерная мощь чтобы сократить время анализа с месяцев (или лет) до нескольких дней. К счастью, Microsoft имеет такое средство, поэтому ей требуется несколько дней, чтобы достичь необходимого результата. В конечном итоге было открыто в 6 раз больше возможных способов атаки на вирус иммунодефицита.

Алгоритм, используемый PhyloD, был изначально разработан для выявления различных тактик, которые спамеры используют для попытки обойти спам-фильтры в Hotmail, Outlook и Exchange. И хотя спам и ВИЧ все еще представляют огромные проблемы для людей, междисциплинарный подход к исследованию, подобный этому, вселяет надежду на будущее.

Одновременно в госпитале была произведена еще одна 9-часовая операция по трансплантации лица от того же донора 19-летнему пациенту.

- В работе было задействовано 25 лучших хирургов. Оба пациента чувствуют себя хорошо, однако существует критический период в 10 - 15 дней для того, чтобы убедиться, что ткани приживаются, - прокомментировал доктор Омер Озкан.

Первая в мире двойная трансплантация рук была проведена в Германии в 2008 году, операция по пересадке обеих ног прошла в Испании летом 2011 года.

Операции по пересадке лица начали делать с 2005 года, первым пациентом стала женщина из Франции, изуродованная своей собакой.

(с) lifenews.ru

Клешня сжимает опухоль, а специальный крючок удаляет её, одновременно коагулируя кровь, что предотвращает внутреннее кровотечение. К эндоскопу крепится крошечная камера, позволяющая хирургам наблюдать за действиями робота на экране монитора компьютера и управлять им.

Такая методика позволит уйти он практики травмирующих полостных операций, которые, кроме всего прочего, опасны и риском занесения инфекций, шрамами, требуют общей анестезии и длительного периода реабилитации. Кроме этого робот-хирург способен выполнять уникальные по точности разрезы, которые человеческой руке неподвластны. Скальпель, которым управляет робот, никогда не задрожит и не отрежет чего-то лишнего.

Стоит отметить, что онкология желудка – вторая по распространённости в мире. Множество опухолей этого вида диагностируют в восточно-азиатском регионе. Очень часто болезнь диагностируют уже на последней стадии, когда лечение или затруднено, или вовсе не приносит успеха. Медики надеются, что применение робота хирурга позволит повысить выживаемость таких пациентов.