5 медицинских тенденций будущего — Хирургические роботы, геномика, биопечать15.07.2016 12:37

1. Роботизированная медицинская помощь

Робот-ассистированной хирургии уже более 25 лет. Самый известный хирургический робот, который сейчас используется шире всего, называется Da Vinci. К 2015 году было построено более 3000 таких аппаратов. За прошлый год порядка 300 тысяч операций в мире было выполнено с использованием системы Da Vinci.

Помимо Da Vinci, широко используются роботы SurgiBot (для лапароскопических операций), Robodoc (операция замены сустава на имплантат), а также MINERVA (для операций на головном мозге).

Роботизированная хирургия даёт множество преимуществ. Механические ассистенты успешно заменяют человека и способны выполнять такие вспомогательные действия, как аспирация, установка фиксаторов и клипс. Внимание оперирующего хирурга не рассеивается, а увеличение числа программируемых манипуляторов сводит к минимуму необходимость во враче-ассистенте.

Недостатками хирургических роботов можно считать высокую стоимость и эксплуатационные расходы. Но энтузиасты робототехнической медицины отмечают, что по мере роста использования роботов цены неизбежно станут снижаться, как это произошло с когда-то дорогими компьютерами.

Потенциальные возможности хирургических роботов огромны. Перспективным направлением является телехирургия — использование дистанционно управляемой робототехники в хирургических операциях. Эти технологии успешно развивают в Центре Никольсона во Флориде — в 2014 году департамент безопасности США выделил ученым Центра грант в $4,9 миллиона. В 2015 году ученые успешно провели на манекенах несколько экспериментальных удаленных операций, доказав, что телехирургию возможно реализовать.

Главный технический директор Центра Николсона, доктор Роджер Смит, отмечает, что сейчас исследования сосредоточены на том, чтобы увеличить расстояние, на котором можно проводить операции, — пока это 1200 миль. По его словам, совсем скоро продвинутые роботы будут способны проводить операции через континенты с такой точностью, которой хирурги не достигнут никогда.

2. Телемедицина

По прогнозу BBC Research, к 2019 году глобальный рынок телемедицины достигнет почти $44 млрд, показывая среднегодовой рост 17,7%. Аналитики Brooking подсчитали, что к 2017 году российский рынок мобильных медицинских гаджетов составит $800 млн.

Использование гаджетов открывает огромные перспективы для организации дистанционного взаимодействия пациентов и медицинских работников. К примеру, благодаря чехлу для iPhone от российского производителя CardioQVARK пользователь может самостоятельно записать кардиограмму в любое время и в любом месте. Для этого нужно установить на смартфон приложение, надеть чехол и приложить пальцы к датчикам на устройстве. Кардиограмма отправляется в облако и мгновенно попадает врачу.

Работа с CardioQVARK позволяет врачам набирать и дистанционно вести неограниченное число пациентов, ускорить и удешевить процесс оказания медицинской помощи — как для пациентов, так и для врачей. Использование гаджета позволяет врачам получать данные о здоровье пациента за длительный период, сравнивать динамику и отслеживать реакцию на различные действия, будь то нагрузка или лекарственные препараты.

Гаджеты, помогающие следить за здоровьем, становятся все популярнее и постепенно начинают использоваться на практике. К примеру, мобильный кардиограф добровольно начали применять в ходе клинических испытаний Российский научный центр хирургии им. Б.В. Петровского в Москве и Московский городской научно-практический центр борьбы с туберкулезом.

Согласно исследованиям, в 2015 году 3 миллиона человек использовали устройства для удаленного мониторинга жизненных показателей, которые поддерживают профессионалы в медицинской сфере. Мобильная медицина в ближайшие годы станет одним из основных трендов в развитии медицинских технологий.

3. Биопечать органов

Биопечать органов — самая передовая и перспективная тенденция развития медицины. 3D-печать живой тканью открывает массу возможностей: с ее помощью уже сегодня можно создать искусственные хрящевые, костные и мышечные ткани. В ближайшие десятилетия все больше органов человеческого тела (из 78) будут становиться доступными для печати. По словам ученых из Института проблем лазерных и информационных технологий РАН, в будущем человека можно будет напечатать на биопринтере за 2 часа 47 минут.

Больших успехов в биопечати добилась американская компания Organovo, основанная в 2007 году. В апреле 2015 года Organovo выпустила в массовую продажу ткани человеческой печени exVive3D. Ткань exVive3D, распечатанная на 3D-принтере, может изменить способ разработки и испытания лекарств перед их поступлением в продажу.

Начало продаж ткани exVive3D — переломный момент, поскольку компания становится коммерческой организацией и средства от продажи продукции будут направлены на финансирование дальнейших исследований. Представители компании надеются в течение следующих пяти лет разработать участки человеческой печени, доступные для пересадки.

4. Геномика и персонализированная медицина

Анализ ДНК становится стандартным требованием в развитых странах, когда прописывается какое-либо серьезное лечение или лекарства: нужно удостовериться, что меры оптимизированы под метаболизм конкретного человека. Удешевление генетического анализа ведет к развитию персонализированной медицины. Уже сегодня анализ своего генома можно сделать примерно за $200. Снижение стоимости обследования позволит выявить не только наследственные заболевания, но и предрасположенность к патологиям.

В этом контексте активно обсуждается еще одна важная тема — модификация человеческого генома. В 2015 году в мире появился первый пациент, чью жизнь спасли благодаря редактированию генов. С помощью генной терапии британским медикам удалось обратить вспять развитие онкологического заболевания у ребенка.

Примечателен запущенный в конце 2015 года сервис Google Genomics — он предназначен для хранения генома (геном «весит» 1000 Гб) и автоматизации запросов к нему. Хранение генома обойдется в $25 за год. Но главное, Google Genomics позволяет использовать геном в качестве базы данных, которую можно будет анализировать с помощью различных приложений.

5. Развитие протезирования

Основная особенность бионических протезов — способность брать на себя функции утраченных органов и конечностей. Можно ожидать, что в недалеком будущем люди, потерявшие надежду на нормальную жизнь, смогут самостоятельно передвигаться и обслуживать себя.

Есть множество интересных разработок протезов. К примеру, бионический протез руки i-LIMB — проект компании Touch Bionics, с его помощью можно брать и удерживать разные предметы. Версия i-LIMB Ultra позволяет двигать пальцами по отдельности. В программное обеспечение вписан целый ряд стандартных жестов и захватов, а силу сжатия можно регулировать.

Bebionic3 — аналогичный i-LIMB проект миоэлектрической бионической руки. В нем 14 разных захватов и положений руки, есть возможность выполнять разные действия, в том числе использовать компьютерную мышь и удерживать мелкие предметы, типа зубной щетки.

Сейчас ведется разработка бионического протеза, передающего в мозг тактильные сигналы. Пальцы протеза оснащены специальными сенсорными датчиками, чтобы человек мог чувствовать, к чему он прикасается.

Заключение

Медицина — одна из отраслей, которые новые технологии поменяют заметнее всего. Какие-то из перечисленных тенденций только начинают развиваться, а какие-то используются уже сейчас. Очевиден эффект от персональных медицинских гаджетов: они позволяют всё большему числу людей регулярно получать свежие данные о состоянии своего здоровья. Можно вовремя заметить первые признаки хронических заболеваний, скорректировать образ жизни и избежать осложнений.

Врачам симбиоз ИТ и медицины дает возможность удаленно консультировать пациентов и реагировать на сигналы об их ухудшающемся самочувствии. Для пациентов снижается значение больницы или поликлиники как места, куда нужно приходить за информацией о здоровье и назначением лечения. Врачи же могут работать с пациентами в частном порядке.

Что касается других перечисленных трендов, то за ними чуть более отдаленное будущее. Операции с помощью роботов и печать органов, хоть и успешно производятся, но еще не носят массовый характер. То же самое с производством умных протезов и развитием геномики. Тем не менее именно эти инновации определят, каким станет рынок медицины.