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. 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. 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. https://www.youtube.com/watch?v=yrjQ5AW8uMg
