Вкалывают роботы: инженеры разработали умный шприц, способный менять глубину укола - «Наука»

Добавлено 09-ноя-2023, 00:00 От Эвелина

Искусственный интеллект уже широко применяется в различных областях медицины

Технологии искусственного интеллекта (ИИ) стремительно ворвались в нашу жизнь и используются сегодня практически повсеместно. Они в разы сокращают материальные и рабочие ресурсы: анализируют огромные базы данных, «без устали» выполняют рутинные задачи, круглосуточно контролируют производственные процессы.

Фото: Diligent Robotic

Технологии ИИ широко внедрены и в медицину и продолжают развиваться, в том числе и за счет российских разработок. О том, что нового и полезного появилось в этой сфере, «МК» узнал у экспертов.

ИИ в диагностике

Как рассказывает эксперт в сфере управления здравоохранением Анна Соломахина, точная диагностика патологий — самый важный аспект в медицине, ведь от него зависит весь тот объем ресурсов, который нужно будет задействовать в решении проблемы: «Особенно он актуален в онкологии, где каждый миг стоит жизни. Диагностика — это всегда «взгляд во внутрь». И с этой задачей отлично справляются аппараты МРТ и КТ».

Однако российские ученые в этом вопросе пошли дальше и разработали технологию улучшения качества снимков за счет внедрения специальных наночастиц. Наночастицы с особыми характеристиками увеличивают контрастность снимков и таким образом делают патологию более «заметной». Кроме фиксации новообразований система сама анализирует полученную информацию и предлагает выводы лечащему врачу. Такой алгоритм диагностики может быть применен абсолютно на любом участке организма, что делает его более доступным.

КТ-снимки — основа всех диагностических мероприятий, но главную роль здесь играет правильный анализ таких снимков. Алгоритмы ИИ лишены фактора «усталости», который объективно присутствует у врача, особенно в условиях большой загруженности графика. Алгоритмы анализа снимков уже встроены во многие медицинские приборы. И с помощью специального аппарата (идиокапилляроскопа) врач может за считаные минуты проанализировать снимок участка кожи на патологию и вынести результат на месте. Любую родинку или сосудистую сетку можно «проверить» таким образом абсолютно безболезненно и быстро. Офтальмологический анализатор работает по такому же принципу — проводит анализ участка сетчатки глаза и делает последующие выводы о возможности появления глаукомы.

ИИ в лечении

Диагностика и сразу же лечение — следующий инновационный этап совершенствования медицины будущего, продолжает Анна Соломахина. Некоторые ее разработки доступны уже сегодня.

Сфокусированный ультразвук — пример коллаборации научной и инженерной мысли в медицине. Противоопухолевый комплекс не только сканирует участок, но и обнаруживает патологию, анализирует ее на «вредность» и, при положительном результате, устраняет опухоль ультразвуковым пучком. Процедура малоинвазивна, занимает мало времени и абсолютно безопасна от облучения.

Роботизированные системы уже давно и успешно применяются в хирургии. Особенно важными они остаются в кардиологии. Например, недавно был презентован новый отечественный кардиоробот. Это целый комплекс для сердечно-легочной реанимации, его действие заменяет работу реаниматологов в особо трудных условиях или экстренных ситуациях.

Особый интерес вызывает разработка умного шприца, который поступит в широкое производство в следующем году. Данное устройство не только сможет проводить внутримышечные инвазии на разную глубину, но и выполнять замеры некоторых показателей качества крови. Шприц будет доступен для домашнего использования, что очень удобно для многих из нас.

Нельзя не обратить внимание на одно из самых перспективных направлений в регенеративной медицине — трехмерный биопринтинг. Его стремительное развитие по всему миру приводит к созданию транснациональных компаний. Например, Общество биофабрикации объединит усилия ученых и инженеров стран Азии, Африки, Латинской Америки. В нашей стране тоже есть проект по созданию 3D-биопродуктов для протезирования. В перспективе биопродукты на основе своих собственных клеток будут доступны для клинической практики. При разработке наноматериалов для медицины в нашей стране был получен «самовосстанавливающийся» материал, который используется в протезировании конечностей. Кисть — система, для которой характерным является выполнение множества мелких движений. При проектировании протезов этого непросто достичь, ведь материал быстро изнашивается. Однако теперь удалось добиться того, что протезы получаются более прочными, а значит, и долговечными.

Искусственный интеллект уже широко применяется в различных областях медицины Технологии искусственного интеллекта (ИИ) стремительно ворвались в нашу жизнь и используются сегодня практически повсеместно. Они в разы сокращают материальные и рабочие ресурсы: анализируют огромные базы данных, «без устали» выполняют рутинные задачи, круглосуточно контролируют производственные процессы. Фото: Diligent Robotic Технологии ИИ широко внедрены и в медицину и продолжают развиваться, в том числе и за счет российских разработок. О том, что нового и полезного появилось в этой сфере, «МК» узнал у экспертов. ИИ в диагностике Как рассказывает эксперт в сфере управления здравоохранением Анна Соломахина, точная диагностика патологий — самый важный аспект в медицине, ведь от него зависит весь тот объем ресурсов, который нужно будет задействовать в решении проблемы: «Особенно он актуален в онкологии, где каждый миг стоит жизни. Диагностика — это всегда «взгляд во внутрь». И с этой задачей отлично справляются аппараты МРТ и КТ». Однако российские ученые в этом вопросе пошли дальше и разработали технологию улучшения качества снимков за счет внедрения специальных наночастиц. Наночастицы с особыми характеристиками увеличивают контрастность снимков и таким образом делают патологию более «заметной». Кроме фиксации новообразований система сама анализирует полученную информацию и предлагает выводы лечащему врачу. Такой алгоритм диагностики может быть применен абсолютно на любом участке организма, что делает его более доступным. КТ-снимки — основа всех диагностических мероприятий, но главную роль здесь играет правильный анализ таких снимков. Алгоритмы ИИ лишены фактора «усталости», который объективно присутствует у врача, особенно в условиях большой загруженности графика. Алгоритмы анализа снимков уже встроены во многие медицинские приборы. И с помощью специального аппарата (идиокапилляроскопа) врач может за считаные минуты проанализировать снимок участка кожи на патологию и вынести результат на месте. Любую родинку или сосудистую сетку можно «проверить» таким образом абсолютно безболезненно и быстро. Офтальмологический анализатор работает по такому же принципу — проводит анализ участка сетчатки глаза и делает последующие выводы о возможности появления глаукомы. ИИ в лечении Диагностика и сразу же лечение — следующий инновационный этап совершенствования медицины будущего, продолжает Анна Соломахина. Некоторые ее разработки доступны уже сегодня. Сфокусированный ультразвук — пример коллаборации научной и инженерной мысли в медицине. Противоопухолевый комплекс не только сканирует участок, но и обнаруживает патологию, анализирует ее на «вредность» и, при положительном результате, устраняет опухоль ультразвуковым пучком. Процедура малоинвазивна, занимает мало времени и абсолютно безопасна от облучения. Роботизированные системы уже давно и успешно применяются в хирургии. Особенно важными они остаются в кардиологии. Например, недавно был презентован новый отечественный кардиоробот. Это целый комплекс для сердечно-легочной реанимации, его действие заменяет работу реаниматологов в особо трудных условиях или экстренных ситуациях. Особый интерес вызывает разработка умного шприца, который поступит в широкое производство в следующем году. Данное устройство не только сможет проводить внутримышечные инвазии на разную глубину, но и выполнять замеры некоторых показателей качества крови. Шприц будет доступен для домашнего использования, что очень удобно для многих из нас. Нельзя не обратить внимание на одно из самых перспективных направлений в регенеративной медицине — трехмерный биопринтинг. Его стремительное развитие по всему миру приводит к созданию транснациональных компаний. Например, Общество биофабрикации объединит усилия ученых и инженеров стран Азии, Африки, Латинской Америки. В нашей стране тоже есть проект по созданию 3D-биопродуктов для протезирования. В перспективе биопродукты на основе своих собственных клеток будут доступны для клинической практики. При разработке наноматериалов для медицины в нашей стране был получен «самовосстанавливающийся» материал, который используется в протезировании конечностей. Кисть — система, для которой характерным является выполнение множества мелких движений. При проектировании протезов этого непросто достичь, ведь материал быстро изнашивается. Однако теперь удалось добиться того, что протезы получаются более прочными, а значит, и долговечными.