La scienza ispira la fantascienza o viceversa? Nel caso della tecnologia medica, la buona vecchia serie di Star Trek ha ispirato generazioni di ricercatori in tutto il mondo. Di recente, due team hanno ricevuto il Premio Qualcomm Tricorder X per lo sviluppo di dispositivi portatili in grado di diagnosticare una serie di malattie e controllare i sintomi vitali di un paziente senza test invasivi. Il "tricorder" medico di "Star Trek" è stato preso come base.
Nella serie, il medico ha utilizzato un tricorder e il suo scanner rimovibile per raccogliere rapidamente i dati del paziente e sapere immediatamente cosa c'era che non andava in lui. Potrebbe controllare la funzione degli organi e determinare le malattie o le loro cause e conteneva anche dati su varie forme di vita aliena. Quanto siamo vicini alla creazione di un dispositivo del genere (supponendo che non abbiamo bisogno di analizzare gli alieni con esso)?
L'obiettivo principale dei due vincitori è combinare diverse tecnologie in un unico dispositivo. Non hanno ancora creato una macchina versatile all-in-one, ma hanno compiuto progressi significativi.
Il vincitore principale, DxtER, creato dalla società americana Basil Leaf Technologies, è in realtà un'app per iPad basata su AI. Utilizza una serie di sensori non invasivi che possono essere collegati al corpo per raccogliere dati sui segni vitali, sulla chimica del corpo e sulle funzioni biologiche. Allo stesso modo, una tecnologia simile del Dynamical Biomarkers Group di Taiwan si collega a uno smartphone e a diversi moduli di test portatili wireless in grado di analizzare i segni vitali, il sangue, le urine e le manifestazioni cutanee.
I giudici hanno affermato che entrambi i dispositivi hanno quasi soddisfatto i parametri di riferimento per la diagnosi accurata di 13 malattie, tra cui anemia, malattie polmonari, diabete, polmonite e infezioni del tratto urinario. Questi sono gli sforzi di maggior successo che abbiamo visto impiegare un sistema diagnostico conveniente, unificato e portatile.
Parte del successo è derivato dallo sviluppo delle varie tecnologie che compongono tali sistemi all-in-one, anche se sicuramente hanno ancora molta strada da fare. Forse i più avanzati sono i dispositivi mobili di monitoraggio dei segni vitali. Ad esempio, il sistema ViSi Mobile può monitorare a distanza tutti i segni vitali, inclusi la pressione sanguigna, l'ossigeno nel sangue, la frequenza cardiaca e l'attività elettrica e la temperatura della pelle. Utilizza sensori dell'elettrocardiogramma (ECG) collegati al torace, un sensore di pressione del polsino del pollice, entrambi collegati a un braccialetto rimovibile, che trasmette tutti i segnali in modalità wireless a un dispositivo desktop o mobile con la stessa precisione delle apparecchiature di terapia intensiva convenzionali …
Tutti i vari sensori di dati di un tale sistema devono fornire dati significativi e questo richiede un software speciale. Il software Airstrip Technologies può estrarre informazioni da centinaia di diversi tipi di monitor paziente e altre apparecchiature, comprese cartelle cliniche, risultati di scansione e persino sistemi di notifica, per fornire un quadro completo dei cambiamenti dei pazienti in tempo reale.
La tecnologia di imaging indossabile è un altro elemento essenziale per diagnosticare un paziente e fornire informazioni pertinenti. Esistono già sonde ecografiche USB miniaturizzate che possono essere collegate direttamente a uno smartphone per produrre immagini ecografiche istantanee. Con la qualità delle telecamere mobili e delle capacità di imaging, queste tecnologie miglioreranno solo nel prossimo futuro. I raggi X istantanei o la diagnostica di apprendimento automatico dei problemi della pelle saranno prontamente disponibili.
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Dati e diagnostica
L'imaging e i segni vitali da soli non sono sufficienti per un dispositivo completamente automatizzato in grado di dire cosa non va in un paziente. La tecnologia più matura che abbiamo in quest'area è per la sorveglianza del diabete. I misuratori di glicemia portatili in grado di testare una goccia di sangue su carta possono già essere collegati alle app mobili per valutare la gravità della condizione.
Nel frattempo, vengono sviluppati metodi di misurazione del glucosio completamente non invasivi che non richiedono la perforazione di un dito per ottenere una goccia di sangue. Questi includono l'analisi del sudore o del liquido interstiziale situato a pochi micrometri sotto la superficie della pelle (sopra i nervi del dolore).
Diverse aziende innovative in tutto il mondo si stanno concentrando sull'utilizzo di questi sistemi tascabili per diagnosticare altre malattie, tra cui HIV, tubercolosi, infezioni batteriche e malattie cardiovascolari. Si basano su una tecnologia microfluidica chiave che utilizza microchip appositamente progettati per manipolare piccole quantità di fluido.
Comunemente noto come lab-on-a-chip, riduce un sistema completo di test di laboratorio clinico a un dispositivo di pochi centimetri di diametro. Puoi prelevare un campione, prepararlo per il test (ad esempio, isolando i batteri dal sangue) e determinare se sono presenti germi.
Sebbene siano stati compiuti progressi significativi nello sviluppo di particelle e parti del tricorder, c'è ancora del lavoro da fare per renderlo tutto in un dispositivo portatile separato. C'è ancora molta attrezzatura da miniaturizzare e alcuni progressi da fare nei computer portatili in modo che possano elaborare tutte le informazioni ei dati necessari per un quadro completo della salute di un paziente. È inoltre necessario lo sviluppo di funzioni diagnostiche più approfondite, come i sistemi di imaging lab-on-a-chip e portatili, nonché metodi di test meno invasivi. Non abbiamo ancora un tricorder, ma si avvicina ogni giorno di più.
ILYA KHEL
