فناوری پزشکی در سال گذشته شاهد پیشرفت‌های گسترده‌ای بود و امروزه ربات‌ها، الگوریتم‌های هوش مصنوعی و پهپادهای دارو رسان راه خود را به حوزه بهداشت و درمان نیز باز کرده‌اند.
لزوم آزمایش همه جانبه روش‌های جدید پیش از پیاده‌سازی آنها روی بیماران باعث شده موج تکنولوژی‌های جدید با تاخیر به حوزه درمان برسد؛ با این حال اثبات ایمنی و کارایی هر فناوری جدیدی در پزشکی به معنی امیدهای تازه برای نجات جان بیماران در نقاط دور و نزدیک و فراهم کردن آسایش بیشتر برای بشر است. در ادامه به بررسی مهمترین پیشرفت‌های فناوری پزشکی در سال ۲۰۱۸ پرداخته‌ایم.
ویرایش ژن
۲۰۱۸ سال بسیار پرباری برای ویرایش ژن از طرق تکنیک کریسپر بود. محققان با انجام آزمایشاتی روی مدل‌های حیوانی نشان دادند که با استفاده از این روش می‌توان اختلالاتی نظیر چاقی شدید، اوتیسم، دیستروفی ماهیچه‌ای دوشن )به اختصار (DMD، زوال عقل و حتی اعتیاد به کوکایین را درمان کرد.
قابلیت‌های ویرایش ژن آنقدر گسترده است که محققان بارها بر پایبندی به اخلاقیات در آزمایشاتی از این دست تاکید کرده‌اند. اخیراً محققی چینی مدعی شد که از طریق ویرایش ژن دو نوزاد را در برابر ویروس HIV ایمن ساخته اما این مساله از سوی جامعه پزشکی با واکنش منفی مواجه شد.
کمپانی Genomic Prediction نیز روشی برای انتخاب صفات جنین را ابداع کرده که هنوز در مراحل اولیه به سر می‌برد اما در آینده با استفاده از آن می‌توان جنینی با ویژگی‌های انتخابی نظیر هوش بالا را انتخاب کرد.
بافت‌ها و ارگان‌های بیومهندسی شده
علی رغم پیشرفت‌های چشمگیر در زمینه پیوند اعضا، این حوزه همچنان با کمبود شدید عضو مناسب پیوند دست و پنجه نرم می‌کند. یکی از راه حل‌های بالقوه برای غلبه بر این مشکل رشد اندام‌های جدید در محیط آزمایشگاهی است.
فناوری پزشکی هنوز به سطح تولید کامل اندام‌های انسانی نرسیده اما طی سال گذشته قدم‌های مهمی در این زمینه برداشته شد و محققان با تمرکز بر زیست چاپ سه بعدی اندام‌های مختلفی را برای حیوانات و انسان‌ها چاپ کردند که از این میان می‌توان به کشت موفق بافت قلب، مری و ریه اشاره کرد.
کشت کامل بافت مِری توسط تیمی از محققان مرکز سلول‌های بنیادی «سینسیناتی» و با استفاده از سلول‌های بنیادی این اندام در آزمایشگاه صورت گرفت. از مزایای این روش می‌توان به امکان تولید بافت‌های شخصی سازی شده برای کاشت در بدن بیماران و مطابق با نیاز آنها اشاره کرد.
محققان «دانشکده پزشکی دانشگاه تگزاس» نیز با موفقیت ریه‌های بیومهندسی شده آزمایشگاهی را به خوک‌های بالغ پیوند زده‌اند. این ارگان از طریق ایجاد داربست ریه از اندام‌های حیوانات دیگر تولید شده و پس از پیوند آن در تنفس خوک‌ها هیچ مشکلی مشاهده نشده‌است.
قرص‌های هوشمند
در عصری که از موبایل و ماشین گرفته تا خانه‌ها در حال هوشمند شدن هستند چرا قرص‌ها به این قافله ملحق نشوند؟
گروهی از محققین دانشگاه RMIT در ملبورن استرالیا موفق به توسعه کپسول هوشمندی شده‌اند که به موبایل متصل شده و داده‌های مختلفی را از دستگاه گوارش جمع آوری می‌کند. این کپسول پس از بلعیده شدن توسط بیمار (یا کاربر!) وارد روده شده و با تجزیه و تحلیل گازها اطلاعاتی را درباره غذا، محیط و غیره به اپلیکیشن ویژه ای در گوشی ارسال می‌کند.
از این کپسول می‌توان برای تشخیص بیماری‌هایی نظیر سندرم روده تحریک پذیر یا آی‌بی‌اِس (IBS)، بیماری‌های التهابی روده و حتی موارد کشنده از قبیل سرطان روده استفاده کرد. محققان با آزمایش کپسول روی ۲۶ داوطلب کارایی و ایمنی آن را ثابت کرده‌اند.
استارتاپ «لیندرا» نیز قرصی را تهیه کرده که با بهره‌گیری از ۶ بازوی تجزیه‌پذیر کاربران را از مصرف دارو در ساعت‌های مشخص بی‌نیاز می‌کند. این قرص راس ساعت‌های از پیش تعیین شده دوز مشخصی از دارو را در بدن بیمار آزاد می‌کند.
علاوه بر این محققان استرالیایی بازی مبتنی بر قرص هوشمند را طراحی کرده‌اند که کاربر را به تحرک بیشتر وا می‌دارد.
ربات‌های پزشکی
به لطف ارتقای فناوری پزشکی هوش و کارایی ربات‌ها در حوزه بهداشت و درمان پیوسته در حال بهبودی است. امسال جراحان مغز و اعصاب و متخصص‌های گوش و حلق و بینی دانشگاه پنسیلوانیا از اجرای نخستین جراحی ستون فقرات با کمک ربات خبر دادند. این فرایند پیچیده شامل استفاده از دو بازوی رباتیک برای برداشتن تومور از گردن یک بیمار ۲۷ ساله بوده است.
طی این عمل ۳ جراح زبردست ابزارهای جراحی را از طریق گردن وارد بدن بیمار کرده و در ستون فقرات برشی ایجاد کرده‌اند. در مرحله بعد بازوهای رباتیک برای برداشتن تومور از طریق دهان به کار برده شده‌اند. در نهایت با استفاده از استخوان مفصل ران و میله‌های اضافی برای پایداری بیشتر ستون گردن بازسازی شده است. دکتر «نیل مالهوترا» عضو این تیم جراحی به دو جنبه مهم استفاده از ربات‌ها اشاره می‌کند:
این ابزار به ما امکان درمان تومورهای پیچیده را می‌دهد و علاوه بر این آسیب کمتری را به بیماران وارد ساخته و فرایند درمانی آنها را تسریع می‌بخشد.
کمپانی Gaumard Scientific که در زمینه توسعه شبیه سازهای پزشکی سابقه‌ای ۸۰ ساله دارد اخیرا رباتی را توسعه داده که به آموزش پزشکی کودکان کمک شایانی خواهد کرد. این ربات انسان نما که HAL نام دارد، قابلیت‌های زیادی نظیر نفس کشیدن، گریه کردن، پمپاژ خون، ضربان قلب در آن تعبیه شده و می‌تواند حساسیت آلرژیک را شبیه سازی کند.
اسکنر جدید «اکسپلورر» دانشگاه «یو سی دیویس» آمریکا نیز برای نخستین بار قابلیت تصویربرداری سه بعدی از تمام بدن طی یک اسکن فوری را به ارمغان آورده. این دستگاه امکان مشاهده جزییاتی را در بدن می‌دهد که در اسکنرهای PET معمولی ثبت نمی‌شوند. علاوه بر این سرعت اسکن آن نسبت به مدل‌های معمولی ۴۰ برابر بیشتر بوده و درعین حال میزان ارتعاشات نیز ده‌ها برابر کمتر است.
الگوریتمی که احتمال مرگ را پیش بینی می‌کند
فناوری پزشکی نه فقط در کمک به زنده ماندن افراد بلکه در پیش بینی زمان مرگ آنها نیز تبحر دارد. هرچند بعید به نظر می‌رسد که انسان با کنار گذاشتن پزشکان همنوعش تماما به هوش مصنوعی بدون شفقت روی بیاورد اما الگوریتم‌های هوش مصنوعی قابلیت‌های خود در پیش بینی آینده بیماران را نیز به رخ کشیده‌اند.
سازمان غذا و داروی آمریکا امسال الگوریتمی هوشمند را تایید کرد که قابلیت پیش بینی احتمال مرگ ناگهانی بیمار بر اساس وضعیت فعلی او را دارد.
این الگوریتم که Wave Clinical Platform نام دارد بر علائم حیاتی بیمار نظارت کرده و شش ساعت قبل از حمله قلبی یا نارسایی تنفسی هشدارهای لازم در مورد وقوع این رویدادها را صادر می‌کند. آنچه که این الگوریتم را تا این حد هوشمند کرده نه فقط نظارت بر علائم حیاتی متعدد بیمار بلکه تجزیه و تحلیل آنها نسبت به هم است.
برای مثال افزایش اندک نرخ تنفس مساله ای اورژانسی تلقی نمی‌شود اما اگر با افزایش جریان خون همراه باشد بسیار نگران کننده خواهد بود. آزمایش این الگوریتم روی تعدادی از بیماران مسن «مرکز پزشکی دانشگاه پیتزبورگ» نشان داد که احتمال مرگ غیرمنتظره در بیماران بهره مند از این سیستم نسبت به بیماران دیگر کمتر است.
پهپاد تحویل دارو
شاید هنوز تحویل مرسوله از طریق پهپاد چندان عمومی و در دسترس نباشد اما فعالان حوزه پزشکی طی سال گذشته در این راستا قدم‌های بزرگی برداشته است.
ماه گذشته دانشگاه مریلند با پیاده‌سازی طرحی ارسال ایمن اندام انسانی برای نجات جان افراد را مورد آزمایش قرار داد. محققان این مرکز طی مطالعه مذکور یک کلیه را در محفظه سرمایشی قرار داده و آنرا به پهپاد DJI M600 Pro متصل کردند تا از انتقال ایمن مطمئن شوند. در نهایت مشخص شد که میزان تنش‌های وارده به کلیه نسبت به انتقال آن از طریق هواپیمای با بال ثابت کمتر بوده است.
کمپانی Zipline هم از پهپادی سریع برای تحویل سرویس‌های پزشکی حیاتی نظیر خون رونمایی کرد. این شرکت در دو سال گذشته بارها خون را در موارد حیاتی به مناطق دورافتاده کشور رواندا رسانده و حالا در پی ارائه سرویس‌های مشابه در آمریکا است. پهپاد جدید این شرکت به عنوان سریع ترین دِرون تجاری تحویل محموله اجرای این ماموریت را کارآمدتر خواهد کرد.
آینده فناوری پزشکی
با توجه به توسعه سخت افزارهای قدرتمند، کامپیوترهای کوانتومی، پردازش ابری و ارتقای سریع هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی احتمالا در آینده نزدیک شاهد دستاوردهایی در فناوری پزشکی خواهیم بود که هرگز رویای آنها را هم نمی دیدیم.
منبع:
digital trends