Un robot opererà su di te: come sarà la medicina del futuro

Tecnologia medica russa moderna

Le prime soluzioni già pronte nel campo della tecnologia medica stanno appena iniziando a farsi strada

assistenza sanitaria. Gli sviluppatori devono affrontare il compito di facilitare il lavoro del medico, eliminare la routine, liberare tempo per comunicare con i pazienti e risolvere casi complessi.

La prima direzione in cui hanno iniziato a implementareLa tecnologia AI è diventata radiologia. Poiché gli studi in quest'area sono di natura visiva - imaging a risonanza magnetica e computerizzata, raggi X e fluorografia - l'uso dei servizi digitali è particolarmente efficace in questo caso. Una rete neurale basata sulla visione artificiale è in grado di riconoscere un'ampia varietà di patologie, anche le più piccole manifestazioni che un radiologo potrebbe non notare.

"L'area in cui le tecnologie di intelligenza artificiale hanno iniziato ad essere introdotte è stata la radiologia"

“Gli algoritmi indicano i luoghi in cuifocus, o, al contrario, aree ovviamente sane su cui non vale la pena perdere tempo. Tali metodi diagnostici sono ampiamente utilizzati per controllare le malattie oncologiche", afferma Sergey Voinov, Direttore dell'accelerazione per la medicina digitale presso il cluster di tecnologie biologiche e mediche della Fondazione Skolkovo.

La decisione finale è presa da una persona, il computer aiuta solo nella fase di "pre-moderazione". È qui che le tecnologie di visione artificiale vengono alla ribalta.

IA onniveggente

Oggi nella tecnologia medica russa ce ne sono diversiprogetti di successo che si occupano di intelligenza artificiale in radiologia. Tra questi, vale la pena notare il lavoro dei residenti della Fondazione Skolkovo: Botkin.AI, Care Mentor, Celsus e Third Opinion. Il campo della radiologia è molto ampio, con aziende che si concentrano su settori specifici e realizzano prodotti altamente specializzati.

Ad esempio, ce ne sono molti non standardsoluzioni, come il riconoscimento delle prime manifestazioni della malattia di Alzheimer mediante risonanza magnetica cerebrale. Oltre alla radiologia, l'intelligenza artificiale è attivamente utilizzata nel campo dell'analisi semantica, ovvero l'uso dell'apprendimento automatico per l'analisi del testo. Quindi l'intelligenza artificiale rivela determinati schemi nelle informazioni testuali.

Questo è necessario, ad esempio, per organizzaredati contenuti nelle cartelle cliniche elettroniche e identificare alcuni segni che potrebbero non essere molto vicini e comprensibili per un medico. La cartella clinica del paziente viene compilata da più medici contemporaneamente: un cardiologo, un neurologo, un terapista e così via. L'idea è di istruire l'IA a raccogliere e analizzare le informazioni inserite da diversi specialisti e metterle insieme.

"Stanno emergendo molte soluzioni non standard, come il riconoscimento delle prime manifestazioni del morbo di Alzheimer mediante la risonanza magnetica cerebrale"

"Così i medici saranno in grado di vedere un quadro completo delle condizioni del paziente, identificare determinati modelli che si trovano in diversi protocolli di esame", sottolinea Sergey Voinov.

Residente di Skolkovo, una piattaforma medicaistituzioni "Terza opinione" aiuta a riconoscere le patologie nelle immagini mediche e migliora la qualità del monitoraggio. La soluzione combina servizi di diagnostica clinica di laboratorio, esami radiologici, dentistici, oftalmologici e monitoraggio della sicurezza del paziente. La visione artificiale della piattaforma ha aiutato, in particolare, nella lotta contro COVID-19: l'IA ha semplificato le analisi dei test e l'ulteriore assistenza ai pazienti, ha aumentato la sicurezza di medici e pazienti nel reparto. L'azienda collabora con grandi istituzioni mediche, inclusa la rete di cliniche private Medsi.

Bionica in azione

Tuttavia, le macchine possono non solo osservare, ma ancheagire per aiutare la persona a riprendersi. La robotica si è intrecciata organicamente con la medicina moderna e ha formato, in particolare, una vasta area della tecnologia medica: le protesi bioniche. La domanda di questo mercato in Russia oggi raggiunge i 150 mila pezzi all'anno. Esistono due tipi di protesi: estetiche (mascherano semplicemente l'assenza di un arto) e funzionali (compensano parzialmente o completamente le funzioni dell'arto mancante).

Se parliamo del secondo gruppo di dispositivi, allora il massimoun'opzione semplice ed economica sono le protesi meccaniche. Possono piegarsi e distendersi sotto l'azione della forza muscolare o di qualsiasi meccanismo. Ma ci sono modelli migliori. Qui vale la pena notare il residente della Fondazione Skolkovo - la società Salyut Orto. Ha sviluppato il modulo per ginocchio pneumatico Steplife P5, che consente a una persona non solo di camminare, ma anche di praticare sport: correre o andare in bicicletta.

L'azienda ha anche sviluppi conmodulo ginocchio robotico. Grazie al microcontrollore, che calcola i parametri di movimento, e agli azionamenti integrati, si ottiene un comfort di camminata molto elevato. Con una tale protesi, il paziente può ripristinare la sua solita andatura, eseguire azioni che richiedono una complessa coordinazione dei movimenti, come la danza.

Le moderne tecnologie consentono la personalizzazioneprotesi in una gamma molto ampia, che ti consentirà di scegliere il dispositivo giusto per le persone con amputazioni di varia gravità. Ad esempio, se il moncone è lungo e il modulo ginocchio deve essere molto compatto, o viceversa, è corto e sono necessari fissaggi più complessi. Per tali dispositivi, anche l'assenza di muscoli non sarà un problema, perché il dispositivo funziona a causa delle pulsioni e non della forza muscolare.

L'azienda lavora con gli arti superiori"Motori". Produce anche soluzioni all'intersezione tra medicina e robotica: trazione e protesi bioniche della mano. Grazie a un approccio integrato, i pazienti non solo ricevono un dispositivo, ma si sottopongono a riabilitazione e imparano a usare una nuova mano. L'azienda produce sette tipi di trazione e protesi bioniche per mano, avambraccio e spalla.

Ogni dispositivo è unico e prodotto sottotipo specifico di infortunio dell'utente. Allo stesso tempo, proprio come nel caso precedente, i protesisti lavorano con casi complessi, sia con caratteristiche congenite che con amputazioni. E su tutte le versioni di protesi sono installati polpastrelli sensoriali brevettati. Possono migliorare significativamente la qualità della vita e facilitare lo svolgimento di attività quotidiane familiari, come l'uso di smartphone, tablet e altre superfici touch.

Allo stesso tempo, Motorika continua a miglioraretecnologia - al WEF ha presentato un braccio protesico con feedback. Permette al paziente di sentire le dimensioni degli oggetti, la loro morbidezza e temperatura, il dispositivo aiuta anche a combattere i dolori fantasma. L'azienda sta inoltre sviluppando Attilan, una piattaforma riabilitativa digitale in realtà virtuale (AR/VR) che mira a coinvolgere l'utente nel processo di recupero prima e dopo la protesi. Parlando di riabilitazione, vale anche la pena notare lo sviluppo del residente della Fondazione Skolkovo, la società Exoskeleton.

“Questo è uno degli esempi di successo: medicoun esoscheletro robotico che aiuta le persone a riprendersi da varie ferite. La tecnologia insegna loro a camminare di nuovo. La soluzione ha anche algoritmi che imparano dal feedback del paziente: questo aiuta a fornire il carico muscolare corretto ", ha affermato Sergey Voinov.

Non solo dispositivi

Ma l'alta tecnologia non si limita a questo -"numero" è in grado di aiutare anche a livello cellulare. Parlando degli sviluppi interni all'intersezione tra informatica e medicina, vale la pena notare un'altra area importante: vaccini e farmaci. Grazie alla collaborazione con aziende ad alta tecnologia, l'industria farmaceutica è in grado di rispondere alle sfide moderne anche negli ambiti più complessi. Ad esempio, in oncologia. Quindi, Alfanil sta lavorando a un farmaco per il trattamento del melanoma. Il focus è sull'immunoterapia con una minore tossicità del farmaco. Ciò è particolarmente vero, poiché la terapia esistente a base di interleuchina-2 (IL-2) non può sempre essere applicata il numero di volte richiesto, proprio a causa dell'elevata tossicità del farmaco.

E un altro residente della Fondazione Skolkovo è l'aziendaBetuvax, che fa parte del gruppo Human Stem Cell Institute, sta creando una piattaforma per lo sviluppo di vaccini proteici ricombinanti basati sull'adiuvante corpuscolare di betulina (particelle simili a virus). Su questa piattaforma è già stato creato un vaccino antinfluenzale.

Attualmente in fase di sviluppovaccino combinato contro l'influenza e il coronavirus "Betuvax-Kov-2". È stato testato in tre centri clinici a San Pietroburgo e Perm con la partecipazione di 116 volontari. Tutti gli studi clinici hanno dimostrato la sicurezza del farmaco. Inoltre, tre settimane dopo la seconda vaccinazione, il livello di anticorpi nei volontari ha raggiunto il livello in cui è in grado di fornire protezione, anche contro il ceppo omicron. Gli specialisti dell'azienda stanno anche lavorando a un vaccino contro il papillomavirus umano.

In generale, nonostante MedTech lo siaun settore sanitario relativamente giovane, qui è già stato creato un gran numero non solo di prototipi, ma di soluzioni commerciali funzionanti. Le scoperte fatte in quest'area negli ultimi anni hanno già permesso di migliorare sensibilmente la qualità della vita di molti pazienti. Gli investimenti in questo settore negli ultimi due anni sono ammontati a quasi 100 milioni di dollari. E i principali motori di crescita nel prossimo futuro saranno la telemedicina, i programmi per aiutare i medici a prendere decisioni, la robotica e i servizi di intelligenza artificiale.

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