Opieka zdrowotna stanowi jeden z najważniejszych sektorów. Dzięki rozwojowi medycyny możliwe jest leczenie wielu, nawet rzadkich chorób.
Nowe technologie od dawna kształtujące nasze codzienne życie odgrywają istotną rolę, ponieważ mogą pomóc w przezwyciężaniu utrudnień w finansowaniu i opiece, zapewnić większą autonomię i udział pacjentów i sprawić, że sektor medyczny będzie bardziej zrównoważony. Jest to tym bardziej istotne w obliczu rosnących kosztów, nierówności społecznych i kryzysu klimatycznego.
W tym artykule przyjrzymy się technologiom takim jak sztuczna inteligencja (AI), uczenie maszynowe, medyczny Internet rzeczy i 5G, które ułatwiają pracę personelu medycznego i usprawniają funkcjonowanie placówek medycznych.
1. Sztuczna inteligencja (AI) w opiece zdrowotnej
Sztuczna inteligencja jest obecna już w wielu branżach, w tym w sektorze medycznym. AI należy do jednej z najważniejszych technologii stosowanych w ochronie zdrowia dzięki takim zastosowaniom jak gromadzenie i przetwarzanie informacji o pacjentach, opracowywanie nowych leków oraz poprawa skuteczności procedur diagnostycznych.
Uczenie maszynowe, które jest rodzajem sztucznej inteligencji, wspiera personel medyczny np. w analizowaniu wyników tomografii komputerowej w leczeniu COVID 19. Istnieje jednak kilka innych zastosowań sztucznej inteligencji, które wykraczają poza leczenie chorób pandemicznych, na przykład usprawnienie diagnostyki nowotworów. Od wielu lat głównym sposobem diagnozowania chorób nowotworowych była biopsja, które nie dawała jednak pełnego obrazu tkanki danego narządu. Obecnie cyfrowe skany poszczególnych obszarów ciała, na które mogą wpływać mutacje komórek, są kluczowym elementem współczesnych technik histopatologicznych. Patolodzy mogą teraz analizować większe fragmenty ludzkiego ciała wykorzystując technologię interpretacji obrazów cyfrowych całych obszarów – WSI (ang. whole-slide imaging).
Sztuczna inteligencja w medycynie zapewnia całościowe spojrzenie na dane medyczne pacjentów, usprawniając podejmowanie decyzji oraz zmniejszając liczbę błędów, takich jak błędne diagnozy, czy niepotrzebne procedury. AI pomaga również w zlecaniu i interpretacji odpowiednich testów oraz zalecaniu stosowanego leczenia.
Eric Topol, Deep Medicine: How Artificial Intelligence Can Make Healthcare Human Again
Projekt Microsoftu – InnerEye pokazuje, jak AI może zwiększyć i przyspieszyć zdolność lekarzy do zaplanowania radioterapii 13 razy szybciej.
2. Integracja danych i analiza predykcyjna
Dzięki urządzeniom AI, takim jak roboty, które umożliwiają analizę danych i analizę predykcyjną, personel medyczny może dokładnie przeanalizować stan zdrowia pacjentów i dobrać odpowiednie leczenie. Roboty zbierają dane i przewidują (czasem przed lekarzami), czego będzie wymagał pacjent. Obecność robotów budzi jednak obawy – czy roboty zastąpią ludzi? Takie wizje spotyka się często w filmach science fiction; na przykład robot “Baymax”, znany z filmu Wielka szóstka, potrafi zmierzyć natężenie bólu pacjenta i zadziałać, gdy pacjentowi grozi niebezpieczeństwo oraz przepisać odpowiednie leki.
Rzeczywistość różni się jednak od filmów. AI nie zastępuje lekarzy – raczej pomaga im diagnozowaniu, doborze leków i planuje leczenie w oparciu o dokumentację medyczną pacjenta, historię i obecne objawy. Dzięki kompleksowej analizie danych dotyczących zdrowia można zmniejszyć koszty i poprawić zarówno doświadczenia pacjentów, jak i codzienną pracę personelu medycznego.
3. Technologie w ochronie zdrowia psychicznego
Według Światowej Organizacji Zdrowia na całym świecie wzrasta liczba problemów związanych ze zdrowiem psychicznym. W ciągu ostatnich dziesięciu lat odnotowano 13% wzrost zachorowań na choroby psychiczne i zaburzenia związane z używaniem substancji, co wynika głównie ze zmian demograficznych (2017). Dziś 1 na 5 osób żyje z niepełnosprawnością spowodowaną problemami ze zdrowiem psychicznym. Można to przypisać głównie korzystaniu z mediów społecznościowych oraz pandemii COVID 19.
W ubiegłym roku opracowano szereg nowych technologii, które mogą pomóc w radzeniu sobie z ciągłymi wymaganiami dotyczącymi zdrowia psychicznego pacjentów. Podczas pandemii COVID 19 wielu psychoterapeutów zaczęło oferować swoje usługi za online. Do dyspozycji lekarzy są również cyfrowe terapeutyki (DTx) oraz aplikacje zdolne do uzupełniania danych pacjentów i zaproponowania wstępnej diagnozy.
Sztuczna inteligencja jest powszechna nie tylko w aplikacjach, ale może być również wykorzystywana do identyfikowania chorób z objawami psychicznymi wywoływanymi przez zmiany chemiczne w naszych mózgach, na przykład demencji. Wyróżnia się wiele rodzajów demencji, przy czym choroba Alzheimera jest jednym z jej najbardziej rozpowszechnionych typów i charakteryzuje się problemami z logicznym myśleniem, pamięcią i komunikacją. Jedną z najlepszych strategii leczenia demencji jest wczesne rozpoznanie choroby.
4. Zdalne monitorowanie pacjentów i wirtualna opieka
Internet rzeczy (IoT) to sieć połączonych ze sobą urządzeń oraz technologia umożliwiająca komunikację urządzeń z chmurą. Branża medyczna, często określana jako medyczny Internet rzeczy, obejmuje najnowocześniejsze technologie medyczne, takie jak czujniki do noszenia, urządzenia obsługujące technologię 5G oraz urządzenia do zdalnego monitorowania pacjentów. Niektóre z tych urządzeń opisaliśmy w artykule „Moxa: urządzenia do zastosowań medycznych.
Jednym z ostatnich osiągnięć IoT jest inteligentna pigułka, która umożliwia dostęp do informacji z wnętrza ciała pacjentów – tę sferę IoT nazywamy Internetem ciał lub IoB (ang. Internet of bodies). Jak podaje portal Gartner inteligentne pigułki to czujniki, które mogą być połknięte i które mogą rejestrować różne pomiary fizjologiczne. Mogą być również wykorzystywane do oceny działania leków i weryfikacji, czy pacjent zażył je zgodnie z zaleceniami. Pierwsza zatwierdzona przez FDA inteligentna pigułka pojawiła się na rynku w 2017 roku.
Inne elementy wirtualnej opieki obejmują bezpieczeństwo, usługi lokalizacyjne, telekonferencje, zarządzanie wizytami, bezpieczne przesyłanie wiadomości, oceny dostawców usług zdrowotnych, historię wizyt i łączność z urządzeniami noszonymi. Co więcej, placówki podstawowej opieki zdrowotnej mogą teraz pełnić rolę zdalnych szpitali, na przykład wykonując podstawowe badania ultrasonograficzne u kobiet w ciąży i zdalnie udostępniając dane w ramach wirtualnej współpracy.
5. Terapie cyfrowe
Wspomniane już cyfrowe terapeutyki to rozwiązania dla pacjentów z przewlekłymi chorobami, którzy wymagają stałej opieki. Opieka ta może obejmować monitorowanie objawów, dostosowanie leków i modyfikację zachowań. Takie cyfrowe terapie mogą być przepisane pacjentowi przez lekarza. Zarówno pacjent, jak i lekarz mają następnie dostęp do terapii za pośrednictwem komputera lub aplikacji.
Innym przykładem zdalnej opieki mogą być seryjne urządzenia monitorujące przy łóżku pacjenta, które umożliwiają personelowi medycznemu elektroniczne monitorowanie stanu pacjenta. Niektóre z takich urządzeń zostały opisane tutaj.
6. Urządzenia noszone w służbie zdrowia
Urządzenia noszone to urządzenia elektroniczne, które mogą być noszone jako akcesorium lub wszczepione w ciało użytkownika, wkomponowane w odzież, a nawet wytatuowane na skórze. Te urządzenia to nie tylko gadżety, ale przede wszystkim istotne innowacje w dziedzinie opieki zdrowotnej. I tak, na przykład, smartwatche pozwalają zdalnie sprawdzić stan pacjenta, przekazując informacje o tętnie, natlenieniu i parametrach życiowych krwi. Urządzenia takie jak krokomierz i różne czujniki również stosowane są do monitorowania parametrów fizycznych pacjentów.
Poza smartwatchami, inteligentne aparaty słuchowe i technologia biopatch takżę usprawniają diagnostykę medyczną stanu zdrowia pacjenta. Na przykład opatrunki biopatch pozwalają na lepszy wgląd w parametry życiowe danej osoby, a sztuczna inteligencja może poprawić izolację akustyczną aparatów słuchowych.
7. Leczenie organów i biodrukowanie
Druk 3D, o którym pisaliśmy już w artykule Poznaj przemysłowe zastosowania druku 3D to technologia odpowiedzialna za biodrukowanie. Druk 3D znajduje zastosowanie w branży medycznej przy produkcji takich elementów jak protezy, implanty czaszkowe lub ortopedyczne oraz stenty dróg oddechowych dostosowane do danego pacjenta. Technologia ta ma również zastosowanie w planowaniu zabiegów chirurgicznych; jest również wykorzystywana do wymagających zabiegów na otwartym sercu, a nawet rekonstrukcji całej twarzy – jak miało to miejsce w Clevelenad Clinic.
Ohio State University’s Wexner Medical Center opracowuje system, który miałby pozwolić na drukowanie żywych komórek, kości, a docelowo nawet organów bezpośrednio w ciele pacjenta za pomocą urządzeń do chirurgii robotycznej. Takie rozwiązanie mogłoby pomóc pacjentom chorym na raka. Choć może to brzmieć nierealnie, pomysł ten trafił już do badań klinicznych. W warunkach klinicznych testuje się obecnie biodrukowanie 3D uszu, rogówek, kości i skóry.
8. Immunoterapia nowotworów
Wspominaliśmy już o nowotworach, ale nie poruszyliśmy jeszcze kwestii immunoterapii, która jest rodzajem leczenia raka. W tej dziedzinie również osiągnięto znaczne postępy, które przyczyniły się do wydłużenia życia pacjentów. W immunoterapii nowotwory są leczone poprzez genetyczną modyfikację komórek pacjenta, tak by współpracowały z jego układem odpornościowym. Zwiększa to aktywność układu odpornościowego, co pomaga w walce z rakiem. W przeciwieństwie do chemoterapii, immunoterapia nie powoduje skutków ubocznych w postaci uszkodzeń zdrowych komórek. Wykorzystuje natomiast układ odpornościowy organizmu, by zidentyfikować i eliminować poszczególne komórki nowotworowe, jednocześnie spowalniając rozwój guzów.
9. Rzeczywistość rozszerzona (AR) i wirtualna (VR) w opiece zdrowotnej
AR i VR mają kilka zastosowań w opiece zdrowotnej. Dzięki tym technologiom możliwe jest połączenie środowiska cyfrowego i fizycznego. Rozwój AR bazuje głównie na sztucznej inteligencji. Wspomniane wcześniej obrazowanie jest w stanie wykrywać nowotwory, podczas gdy rzeczywistość wirtualna może być wykorzystywana np. w leczeniu fobii. Lekarze korzystający z okularów AR mogą nakładać na siebie obrazy z tomografii komputerowej i skany 3D, aby spojrzeć całościowo na zdrowie pacjenta. Do projektantów okularów wykorzystujących rzeczywistość mieszaną należy firma Microsoft, która zaprojektowała HoloLens.
Wraz z postępem technologicznym i połączeniem rzeczywistości rozszerzonej i wirtualnej, ich wykorzystanie może wykroczyć poza proste wirtualne badania kontrolne i objąć szereg zabiegów medycznych przeprowadzanych na odległość, takich jak kompleksowe operacje chirurgiczne z zastosowaniem robotyki.
Na przykład w Japonii istnieją roboty medyczne, które opiekują się starszymi ludźmi. Na ile są one skuteczne? W krótkim dokumencie przygotowanym przez Telgraph> przestawiono między innymi robota marki Honda – Hoko Assist, dzięki któremu pacjenci mogą zrezygnować z kul i lasek.
10. Zrównoważony rozwój i dekarbonizacja
W miarę jak świat dąży do bardziej zrównoważonej przyszłości, również sektor opieki zdrowotnej stara się przyczynić do poprawy stanu środowiska, na przykład poprzez zapewnienie oznakowania ekologicznego. Oznakowanie ekologiczne na całym świecie jest nieobowiązkową techniką certyfikacji i oznakowania działań na rzecz ochrony środowiska. W ramach określonej kategorii, oznakowanie ekologiczne jest stosowane do określania towarów i usług, które okazały się bardziej przyjazne dla środowiska.
Wiele firm inwestuje w ekologiczne systemy drukarek etykiet przeznaczonych do laboratoriów, szpitali, klinik i innych placówek służby zdrowia. Personel medyczny również korzysta z takich drukarek na potrzeby drukowania etykiet wrażliwych na nacisk, które mogą zawierać informacje o koncie/pacjencie, lekach, ostrzeżeniach medycznych i nie tylko.
Branża medyczna skupia się również na dekarbonizacji. Mając na uwadze coraz bardziej ambitne cele Unii Europejskiej w zakresie dekarbonizacji, należy podjąć działania we wszystkich sektorach w celu monitorowania i zmniejszania śladu węglowego. Takie środki muszą być również podjęte w sektorze zdrowia, który odpowiada za 5% wszystkich emisji gazów cieplarnianych.
Podsumowując, mierzenie wpływu społecznego i wdrażanie zielonych rozwiązań, takich jak zielone szpitale, nowe modele opieki, poprawa diety pacjentów i wybór bardziej ekologicznego sprzętu medycznego są kluczem do stworzenia lepszego środowiska medycznego. Odkryj 10 najlepszych innowacyjnych technologii w sektorze zrównoważonej energii.
