Koliko nam je u stvarnosti blizu medicinski trikorder iz „Zvjezdanih staza“?

Da li nauka inspiriše fikciju ili je to obrnuto? U slučaju medicinske tehnologije, dugotrajni televizijski i filmski serijal „Zvjezdane staze“ (Star Trek) sve više inspiriše istraživače širom sveta. Dva tima su nedavno dobila nagradu Qualcomm Tricorder X za razvoj ručnih uređaja koji mogu da dijagnostikuju niz bolesti i provjeravaju vitalne znakove pacijenta bez invazivnih testova – inspirisan medicinskim uređajem zvanim trikorder iz serijala „Zvjezdane staze“.

trikorder
Foto: Trikorder iz serije “Zvjezdane staze- Sljedeća generacija” / Youtube/Screenshot

U emisiji, doktor bi koristio trikorder i njegov odvojivi skener da bi brzo prikupio podatke o pacijentu i odmah otkrio šta nije u redu s njim. Trikorder je u stanju da provjeri funkcije organa i otkrije bolesti i njihove uzroke, a takođe sadrži podatke o nizu vanzemaljskih životnih oblika. Ali, koliko smo blizu da u stvarnosti počnemo da koristimo takve uređaje (pod pretpostavkom da ih ne trebamo da bismo dijagnostikovali postojanje vanzemaljaca)?

Glavni cilj dva dobitnika nagrade je integracija nekoliko tehnologija u jedan uređaj. Oni nisu stvorili “sve u jednom” ručni uređaj, ali oba slučaja predstavljaju značajne korake naprijed.

Glavni dobitnik, poznat kao DxtER, kojeg je stvorila američka kompanija Basil Leaf Technologies, zapravo je iPad aplikacija sa vještačkom inteligencijom. Koristi brojne neinvazivne senzore koji se mogu staviti na tijelo u cilju prikupljanja podataka o vitalnim znacima, hemijskoj organizaciji i biološkim funkcijama. Drugonagrađena tehnologija iz tajvanske Dynamic Biomarkers Group slično povezuje pametni telefon sa nekoliko bežičnih ručnih testnih modula koji mogu analizirati vitalne znakove, krv i urin i izgled kože.

Žiri je rekao da su oba uređaja gotovo ispunili zadate pragove za preciznu dijagnostiku 13 bolesti, uključujući anemiju, bolesti pluća, dijabetes, upalu pluća i infekcije urinarnog trakta. To su najuspešniji pokušaji do sada viđeni koji su uspjeli da donesu toliko funkcionalnosti u jedinstven, jednostavan, prenosiv dijagnostički sistem.

Dio uspjeha bi trebao biti pripisan razvoju različitih tehnologija koje čine takve sisteme sve-u-jednom, iako tu još uvijek ima prostora za napredak. Vjerovatno najnapredniji su mobilni uređaji za nadzor vitalnih znakova. Na primjer, ViSi Mobile System može daljinski da prati sve ključne vitalne znake, uključujući krvni pritisak, kiseonik u krvi, brzinu srca i električnu aktivnost i temperaturu kože. Koristi senzore elektrokardiograma (EKG) pričvršćene za grudi i senzore pritiska u pregibima na palcu i ruci, koji su pričvršćeni za prenosivu jedinicu koja prenosi sve signale bežično na desktop ili mobilni uređaj, sa istom tačnošću kao i konvencionalna oprema za intenzivnu njegu.

Svi razni senzorski podaci iz sistema kao što je ovaj, onda treba pretvoriti u relevantna očitanja – a to zahtijeva specijalizovanii softver. Na primjer, softver firme  Airstrip Technologies može da  izvlači informacije od stotina različitih tipova i brendova pacijentskih monitora i druge opreme, kao i medicinskih zapisa, rezultata skeniranja, pa čak i aplikacija za razmjenu poruka, kako bi se prikazala puna slika o promeni stanja pacijenta u realnom vremenu .

Prenosne tehnologije slike su još jedan element potreban za procjenu pacijenta i predstavljanje relevantnih informacija. Na primer, već postoje minijaturne ultrazvučne sonde zasnovane na USB-u koje se mogu direktno povezati sa pametnim telefonom kako bi pružile trenutne ultrazvučne slike. Kako se kvalitet mobilnih kamera i mogućnosti za obradu slike stalno poboljšavaju, ova tehnologija će u budućnosti verovatno postati još bolja. To bi moglo značiti trenutno skeniranje rendgenskih snimaka ili dijagnozu abnormalnosti kože pomoću softvera za prepoznavanje obrazaca.

Podaci i dijagnoza

Međutim, informacije o vitalnim znacima i slike nisu dovoljne za potpuno automatizovani uređaj koji vam može reći šta je zapravo loše sa pacijentom. Najzrelija tehnologija koju imamo u ovoj oblasti je ona za praćenje dijabetesa. Prenosni kućni mjerači nivoa glukoze u krvi koji mogu testirati kap krvi na papiru već sada se mogu povezati sa mobilnim aplikacijama kako bi omogućili dijabetičarima da procijene ozbiljnost svog stanja.

U međuvremenu, razvijaju se potpuno neinvazivne metode za mjerenje glukoze u krvi koje ne uključuju ubadanje prsta da bi se dobila kap krvi. Ovo uključuje analizu znoja ili intersticijalne tečnosti koja se nalazi nekoliko mikrometara ispod površine kože (iznad nerva koji uzrokuju bolove).

Brojne inovativne kompanije širom sveta fokusiraju se na korišćenje sličnih ručnih sistema za dijagnozu drugih bolesti, uključujući HIV, tuberkulozu, bakterijske infekcije i kardiovaskularne bolesti. One se oslanjaju na ključnu tehnologiju – mikrofluidiku – koja koristi specijalno dizajnirane mikročipove u cilju manipulacije malim količinama tečnosti.

trikorder lab on chip
Foto: Lab on chip / Maggie Bartlett, NHGRI / Public domain

U javnosti poznata kao tehnologija „laboratorija na čipu“, omogućuje vam da smanjite kompletan klinički laboratorijski testni sistem na uređaj veličine nekoliko centimetara. Možete uzeti uzorak, pripremiti ga za testiranje (na primer izolovanjem bakterija u krvi) i identifikovati i izmjeriti prisutne mikrobe.

Iako je do sada postignut značajan napredak u razvoju pojedinih komponenata trikordera, još uvijek se nije uspjelo u namjeri da se sastave u jedan dobro funkcionišući ručni paket. Razni dijelovi opreme tek trebaju da bude miniaturizovani, a i potreban je napredak u tehnologiji prenosivih računara, kako bi mogli da obrađuju sve informacije i podatke potrebne za potpunu sliku zdravstvenog stanja pacijenta. Takođe, potreban nam je veći razvoj detaljnijih dijagnostičkih uređaja i tehnika, kao što su laboratorija na čipu, prenosivi sistemi za snimanje i manje invazivne metode ispitivanja. Možda u rukama još uvijek nemamo trikorder, ali se definitivno približavamo tome.

IZVOR: The Conversation