ماسک تنفسی هوشمند برای تمام فصول / این ابزار تکنولوژیک در پزشکی انقلابی نو رقم زدند(+عکس)

به گزارش همشهری آنلاین،  یک ماسک آزمایشی جدید با تجزیه و تحلیل تنفس فرد کاربر برای بررسی وضعیت سلامتی کاربران طراحی شده است. این ماسک موسوم به ای‌بی‌کر (EBCare) که توسط پروفسور وی گائو و همکارانش در «موسسه فناوری کالیفرنیا» ساخته شده است، برای نظارت بر بیماری‌های تنفسی از جمله بیماری انسدادی مزمن ریه (COPD)، آسم و عفونت‌های پس از کووید-۱۹ طراحی شده است و گفته می‌شود که می‌تواند تعدادی کاربرد دیگر نیز داشته باشد.

این ماسک برخلاف برخی دیگر از «ماسک‌های هوشمند» ناظر بر سلامت، ویژگی‌هایی مانند سرعت، دما یا رطوبت تنفس کاربر را ردیابی نمی‌کند، بلکه در عوض بر شناسایی مواد شیمیایی موجود در بازدم آن‌ها تمرکز می‌کند و خوانش سطوح آن نشانگرهای زیستی را ارائه می‌دهد.

هنگام بازدم، نفس مرطوب کاربر از طریق یک سیستم یکپارچه خنک می‌شود که خنک کننده تبخیری به شکل هیدروژل را با خنک کننده تابشی ترکیب می‌کند. در نتیجه، قطرات آب در نفس کاربر متراکم می‌شود و به شکل مایع تبدیل می‌شود. سپس آن مایع از طریق عمل مویرگی به یک سری کانال‌های ریز سیال کشیده می‌شود که آن را به یک مخزن می‌برد.

سپس حسگرهای موجود در آن مخزن، مایع را تجزیه و تحلیل می‌کنند و هر کدام برای شناسایی یک ماده شیمیایی خاص تنظیم شده‌اند. در نهایت نیز داده‌های حسی به صورت بی‌سیم به برنامه‌ای در گوشی هوشمند کاربر منتقل می‌شوند که نتایج را در لحظه نمایش می‌دهد.

دستاوردهای فناورانه برای تمام فصول

شاید شما نگران این هستید که ربات‌ها و هوش مصنوعی مشاغل پزشکان، پرستاران و سایر متخصصان پزشکی را به دست بگیرند؟ شاید می‌ترسید که هوش مصنوعی در چند سال آینده دنیا را تسخیر کند؟

این‌ها همه اخبار جعلی و نیمه حقیقی هستند، و شاید روشی برای نمایش حقایق جایگزین در مورد آینده مراقبت‌های بهداشتی. مهمتر از همه، این سؤالات همه یک چیز مشترک دارند: ترس از ناشناخته‌های آینده و آنچه ممکن است بر سر ما بیاورند.

فناوری دیجیتال در مراقبت‌های بهداشتی و پزشکی به طور بالقوه می‌تواند سیستم‌های مراقبت بهداشتی نامناسب را به سیستم‌های مناسب تبدیل کند، راه‌حل‌های ارزان‌تر، سریع‌تر و مؤثرتر را برای درمان بیماری‌ها (مانند ابولا یا ایدز) ارائه دهد. فناوری میتواند به ما کمک کند تا در جوامع سالم زندگی سالم‌تری داشته باشیم.در این مطلب، به روش‌هایی که در آن مراقبت‌های پزشکی و بهداشتی با کمک فناوری، دقیق‌تر و بهتر صورت می‌گیرد، می‌پردازیم.

هوش مصنوعی

هوش مصنوعی (AI) ابزار قدرتمندی است که قرار است عرصه پزشکی و مراقبت‌های بهداشتی را به طور کامل متحول کند. الگوریتم‌های هوش مصنوعی با توانایی استخراج سوابق پزشکی، می‌توانند طرح‌های درمانی جدیدی ارائه کنند، داروها را سریع‌تر از هر پزشک فعلی توسعه دهند و حتی نمونه‌های بافت سرطانی و غیرسرطانی را تشخیص دهند. استارتاپ «اتم وایز» (Atomwise) با استفاده از ابر رایانه‌ها، درمان‌هایی را از پایگاه داده ساختارهای مولکولی کشف می‌کند.

این استارت آپ که در سال ۲۰۱۵ راه اندازی شد، یک جستجوی مجازی برای داروهای ایمن و موجود ایجاد کرد که می‌توانند برای درمان ویروس ابولا مهندسی مجدد شوند. «دیر مایند» (DeerMind)گوگل اخیرا یک ابزار هوش مصنوعی برای تجزیه و تحلیل سرطان سینه توسعه داده است. الگوریتم جدید در مجموعه داده‌های از پیش پاک‌شده برای تشخیص سرطان سینه، ۱۱.۵ درصد از عملکرد رادیولوژیست‌های انسانی فراتر رفته است.

واقعیت مجازی

واقعیت مجازی (VR) زندگی پزشکان و بیماران را به طور یکسان تغییر می‌دهد. با استفاده از عینک‌های این ابزار با نگاهی به آینده، می‌توانید در حالی که روی تخت بیمارستان هستید به خانه خود یا به کشوری مثل اسپانیا سفر کنید، یا ممکن است عملیات جراحی را طوری تماشا کنید که انگار چاقوی جراحی را در دست دارید.

واقعیت مجازی در بسیاری از موقعیت‌ها، از آموزش جراحان تا خود عمل جراحی مورد استفاده قرار می‌گیرد. کسانی که این برنامه‌های نرم‌افزاری را توسعه می‌دهند، شرکت‌هایی مانند «اوسو وی آر»( Osso VR) و «ایمرسیو تاج»(ImmersiveTouch) هستند و تا کنون نتایج امیدوارکننده‌ای به دست آورده‌اند.

یک مطالعه اخیر نشان داده است که جراحانی که با واقعیت مجازی آموزش دیده‌اند نسبت به همکارانی که به طور سنتی آموزش دیده‌اند، ۲۳۰ درصد عملکرد کلی‌شان بهبود یافته است. بیماران همچنین از این پیشرفت‌ها در فناوری به ویژه در زمینه مدیریت درد بهره می‌برند. در طول درد زایمان، زنان به هدست‌های واقعیت مجازی مجهز می‌شوند تا به آن‌ها اجازه تجسم منظره آرامش‌بخش را بدهد.

در بیمارانی که درد قلبی، عصبی، گوارشی یا درد ناشی از عمل جراحی دارند، استفاده از واقعیت مجازی به عنوان محرک، باعث شده سطح دردشان کاهش یابد. یک مطالعه آزمایشی در سال ۲۰۱۹ نشان داد که بیمارانی که تحت عمل جراحی قرار گرفته‌اند، با استفاده از واقعیت مجازی سطح اضطراب و درد خود را کاهش داده و تجربه کلی بهتری از مراقبت‌های پزشکی و بهداشتی داشته‌اند.

واقعیت افزوده

تفاوت واقعیت افزوده (AR) با واقعیت مجازی (AR) در جایی است که کاربران ارتباط خود را با واقعیت از دست نمی‌دهند و اطلاعات در سریع ترین زمان ممکن در برابر دیدگان قرار می‌گیرند. واقعیت افزوده در حال تبدیل شدن به نیروی محرکه در آینده مراقبت‌های پزشکی و بهداشتی به دلیل این ویژگی‌های متمایز است.

این ابزار می‌تواند به دانشجویان پزشکی کمک کند تا برای عمل‌های جراحی واقعی آماده شوند، همچنین به جراحان موجود اجازه می‌دهد تا توانایی‌های خود را بهبود بخشند. دانش آموزان نیز از «هولولنز مایکروسافت» (Microsoft HoloLens) برای کسب دانش در مورد آناتومی بدن با استفاده از برنامه HoloAnatomy بهره می‌برند. دانشجویان پزشکی هم به نمایش‌های دقیق ، هرچند دیجیتالی، از آناتومی انسان دسترسی پیدا می‌کنند تا بتوانند بدون نیاز به انسان واقعی مطالعه کنند.

ردیاب‌های بهداشتی، پوشیدنی‌ها و حسگرها

ارتباط نزدیک با آینده پزشکی، توانمندسازی بیماران و افراد در مراقبت بهتر از سلامت خود با استفاده از فناوری‌های پوشیدنی ، ردیاب های سلامت و حسگرها است. اینها دستگاه‌های بسیار خوبی هستند که به ما امکان می‌دهند درباره سلامتی خود بیشتر بدانیم و کنترل بیشتری بر زندگی خود داشته باشیم.

«پلار اچ ۱۰» (Polar H۱۰) با دستگاه‌هایی مانند«فیت بیت ایونیک»( Fitbit Ionic) که خواب را رصد می‌کند و تمرینات را دنبال می‌کند، و هدبند Muse که ابزاری است برای کمک به مدیتیشن. می‌تواند یک روال تمرینی را به خوبی تنظیم کند امروزه ردیاب‌ها و اپلیکیشن‌های سلامت زیادی در بازار وجود دارد. چه به دنبال مدیریت بهتر سطح استرس، وزن یا توانایی‌های شناختی خود باشید، چه بخواهید در کل احساس انرژی و سلامتی بیشتری داشته باشید، دستگاهی برای هر یک از این نیازها وجود دارد.

این جواهرات با سوخت فناوری واقعا بیماران را در نقطه مراقبت قرار می‌دهند. بیماران این توانایی را دارند که سلامت خود را در خانه پیگیری کنند و نتایج را از راه دور با پزشک خود به اشتراک بگذارند. این دستگاه‌ها به افراد این امکان را می‌دهند که آگاهانه‌تر تصمیم بگیرند و سلامت خود را کنترل کنند.

فناوری نانو

ما می‌توانیم از نانوذرات و نانودستگاه‌ها به‌عنوان سیستم‌های دقیق دارورسانی، جراحان کوچک یا ابزارهای درمان سرطان در آینده نزدیک استفاده کنیم. برخی از محققان مؤسسه ماکس پلانک در سال ۲۰۱۴، میکرو ربات‌های کوچک گوش ماهی را طراحی کردند که به طور فیزیکی در مایعات بدن شنا می‌کنند.

این قرص‌های هوشمند مانند«پیل کام»( PillCam) برای معاینه روده بزرگ به روشی مناسب و غیرتهاجمی برای بیمار استفاده می‌شود. محققان«موسسه فناوری ماساچوست» (MIT) در اواخر سال ۲۰۱۸ یک قرص الکترونیکی ساختند که به‌صورت بی‌سیم کنترل می‌شود و می‌تواند اطلاعات تجزیه و تحلیل شده را ارسال کند یا داروها را در پاسخ به سفارشات گوشی‌های هوشمند پخش کند.

 فناوری نانو در حال تبدیل شدن به یک بازیگر بزرگتر در بازار در قالب وصله‌های هوشمند است«گرافیل» (Grapheal)، یک شرکت فرانسوی، پچ هوشمند خود را در CES ۲۰۲۰ به نمایش گذاشت. این پچ امکان نظارت مداوم بر زخم‌ها را فراهم می‌کند و هسته گرافن آن حتی می‌تواند به بهبود سریع‌تر زخم کمک کند.

با توسعه فناوری، نمونه‌های فیزیکی بسیار بیشتری از فناوری نانو در مراقبت‌های بهداشتی وجود خواهد داشت. «پیل کم‌»های آینده ممکن است حتی بتوانند نمونه‌های بیوپسی بگیرند و کپسول‌های کنترل‌شده از راه دور خواهند توانست جراحی‌های نانو انجام دهند.

رباتیک

رباتیک یکی از سریع‌ترین و هیجان‌انگیزترین رشته‌های پزشکی است. توسعه ربات ها از ربات‌های ضدعفونی کننده یا ربات‌های محافظ بیرونی اندام بدن (Exoskeletons) تا ربات‌های جراحی و داروسازی را شامل می‌شود. ربات‌های محافظ‌ بیرونی اندام بدن که ساختاری اسکلت مانند دارند در سال ۲۰۱۹ عملکرد فوق‌العاده‌ای داشتند.

در این سال اولین عمل جراحی با کمک محافظ بیرونی انجام شد و یک مرد تتراپلژیک (که ۴ عضو بدن وی فلج است، در واقع نوعی از فلج است که انسان حس و کنترل در دست‌ها و پاهای خود را از دست می‌دهد) قادر به کنترل محافظ بیرونی تنها با استفاده از مغزش شد. کاربردهای زیادی برای این ربات‌ها وجود دارد، از بلند کردن بیماران مسن و کمک پرستاری برای کمک به بیماران مبتلا به آسیب نخاعی.

ربات‌ها همچنین در مراقبت‌های بهداشتی برای کمک به کودکان مبتلا به بیماری مزمن و درمان مشکلات سلامت روان استفاده می‌شوند. از فناوری رباتیک در عرصه جراحی نیز استفاده می‌شود. اولین جراحی قلب با استفاده از ربات حدود ۱۵ سال قبل انجام شد و اخیرا نیز یک سیستم رباتیک مبتنی بر هوش مصنوعی برای تعویض تاج دندان مورد استفاده قرار گرفته، این سیستم رباتیک توانسته در ۱۵ دقیقه و ۸ برابر سریع‌تر از یک دندان پزشک معمولی تاج دندان را تعویض کند.

چاپ سه بعدی

پرینت سه بعدی (چاپگر سه بعدی) دنیایی از شگفتی‌ها در تمام جنبه‌های مراقبت‌های بهداشتی است. این ابزار فناورانه فهرست زیادی از کارها را با چاپگرهای موجود برای رگ‌های خونی، اندام‌های مصنوعی، بافت‌های زیستی و قرص‌ها انجام می‌دهد. محققان «موسسه پلی تکنیک رنسلیر» در تروی، نیویورک، در نوامبر ۲۰۱۹، روشی را برای چاپ پوست زنده همراه با رگ‌های خونی با استفاده از چاپ سه بعدی ایجاد کردند. این یک پیشرفت حیاتی برای قربانیان سوختگی و پیوند پوست بود.. داروهای پرینت سه بعدی نیز مورد تایید سازمان غذا و داروی آمریکا بوده و از سال ۲۰۱۵ در گردش بوده‌اند.