Новые технологии диагностики в медицине

Обновлено: 21.11.2018

2018. CRISPR-поисковик для диагностики болезней


Технология CRISPR известна, как инструмент для генной терапии, но американский стартап Mammoth Biosciences придумал использовать ее для диагностики заболеваний. Они создали молекулу, которая, находя и вырезая любой заданный фрагмент ДНК или РНК - окрашивается в определенный цвет, так что это можно заметить под микроскопом, изучая биоматериал. Создатели называют свое изобретение ДНК-поисковиком (аля Google), который ищет заданную ДНК-фразу. Технология может выявлять как вирусные инфекции типа малярии, так и онкологические заболевания, типа лейкемии. Одним из сооснователей стартапа является Дженифер Даудна - та самая, которая изобрела технологию CRISPR (блондинка на фото).


2017. FDA одобрила тесты 23andMe на предрасположенность к 10 заболеваниям


Компания 23andMe (жены Сергея Брина) с 2008 года предлагала клиентам генетический тест на предрасположенность к множеству заболеваний. Но в 2013 году FDA запретила этот сервис, поскольку компания не предоставила доказательств того, что они дают точные результаты. И вот, только сейчас эти доказательства были предоставлены и 23andMe возобновляет тестирование ДНК на предрасположенность к 10 заболеваниям, включая целиакию, болезни Паркинсона и Альцгеймера. Напомним, раньше анализ стоил $99 и предполагал пересылку туда-сюда комплекта с пробиркой для слюны.


2017. Некоторые болезни можно диагностировать по голосу


Недавно мы сообщали, что ученые научились диагностировать 17 болезней по запаху изо рта, но оказывается, некоторые болезни можно диагностировать даже по голосу. Специалисты в Langone Medical Center (Нью-Йорк) уже используют данный метод. В первую очередь для диагностики психологических заболеваний, таких как постравматический синдром и депрессия. Такие пациенты затягивают некоторые звуки или с трудом произносят слова, требующие напряжения мышц лица. Компьютерная программа, основанная на машинном обучении, легко определяет таких пациентов. Но медики на этом не останавливаются и уже обучают программу распознавать по голосу пациентов с болезнями сердца. Говорят, такие пациенты испытывают определенный тип боли во время речи и соответствующие голосовые биомаркеры можно довольно точно определять.


2017. Na-Nose - электронный нос для диагностики болезней по запаху


Известно, что при различных заболеваниях, в выдыхаемом человеком воздухе содержатся различные химические вещества - биомаркеты. Израильский стартап Breathtec Biomedical придумал, как воспользоваться этим и диагностировать заболевания по запаху. Они создали портативный газоанализатор Na-Nose, который содержит наночастицы золота, покрытых органическими лигандами. Связываясь с этими лигандами, биомаркеры меняют электрическое сопротивление между наночастицами. Для определению болезни по паттерну изменения сопротивлений используется искусственная нейросеть. Разработчики уже научили нейросеть распознавать 17 заболеваний, в том числе рак легких, болезнь Крона, болезнь Паркинсона, рассеянный склероз и язвенный колит. При этом средняя точность диагностики составляет 86 процентов.


2016. Билл Гейтс, Джефф Безос, Illumina создали стартап для диагностики рака по ДНК-анализу крови


Ценность раннего выявления рака по анализу крови сложно переоценить. Поэтому медицинские стартапы ведут гонку за разработку дешевое и точной технологии онкоанализа, который можно проводить каждый раз, когда человек сдает кровь. Знаменитый стартап Theranos, работающий в этой сфере, сейчас испытывает большие проблемы и гонения со стороны FDA. Но уже появилась новая надежда: компания Illumina (ведущий производитель оборудования для анализа ДНК), заручилась инвестициями Билла Гейтса и Джеффа Безоса и создала стартап Grail, целью которого будет создание технологии для диагностики рака по ДНК-анализу крови (анализироваться будут элементы ДНК раковых клеток, которые циркулируют в крови). Разработчики говорят, что именно этот метод будет самым точным, т.к. он выявляет прямые признаки заболевания, а не ориентируется на симтомы (косвенные признаки), как существующие методы.


2015. Theranos - медицинская лаборатория 2.0


Почти любую серьезную болезнь можно вылечить достаточно просто, если начать лечить ее достаточно рано. Однако, обычный человек не станет проходить лабораторное тестирование раз в месяц, и даже не станет делать этого без крайней необходимости. Почему? Элизабет Холмс, основательница компании Theranos, уверена, что по двум причинам: 1 - потому что боятся игл, 2 - не могут оплатить высокую стоимость. Цель Theranos - изменить этот порядок вещей. Во-первых, они разработали технологию, которая по одной капле крови позволяет провести 30 тестов. Во-вторых, кровь берется из пальца специальной микроиглой, и ни о каких уколах в вену речи не идет. В-третьих, стоимость анализов Theranos - в 5 раз ниже, чем у других провайдеров США. А еще, Элизабет стремится к тому, чтобы центры Theranos появились в 5 км от каждого дома в США (подобно, как аптеки), а потом начать мировую экспансию. И это - не просто мечты. Капитализация компании уже оценивается в $9 млрд.


2015. Датчик диагностирует рак яичников по выдыхаемому воздуху


То, что выдыхаемый воздух содержит биомаркеры, свидетельствующие о наличии различных заболеваний, известно давно. И метод диагностики, для которого достаточно одного выдоха - выглядит очень привлекательным. Однако, чтобы создать такой диагностический анализатор, необходимо уместить в него огромные массивы датчиков, что делает эту затею слишком дорогой и непрактичной. Исследователи израильского Технологического института совместно с Медицинским центром Carmel создали датчики из наночастиц золота, которые предоставляют собой гибкие полоски и могут настраиваться на определенный биомаркер простым изменением кривизны изгиба. Таким образом, один датчик может использоваться для диагностики многих болезней и его производство будет рентабельным. Ученые провели тестирование датчиков на пациентах с раком яичников, и точность диагностики оказалась довольно высокой - 82%.


2014. В Новосибирске начали тестировать искусственный интеллект для диагностики заболеваний


Не только IBM может разрабатывать искусственный интеллект для медицины. В России - тоже есть специалисты. Компания Интелмед разработала систему поддержки принятия врачебных решений Аймедика и начала ее тестирование в новосибирской клинике Ваше здоровье. Система включает в себя сведения о заболеваниях и соответствующих им симптомах, по которым выдает врачу список наиболее вероятных диагнозов, основываясь на 22 миллионах медицинских статей и клинических кейсах. Предусмотрено, что в базу данных, которая является самообучающейся, можно вносить результаты клинической практики, накопленные в лечебном учреждении.  Врачу достаточно ввести пол, возраст, жалобы пациента, результаты осмотра, лабораторных анализов, и система выдаст (рекомендуемый) диагноз. На данный момент Аймедика предназначена для терапевтов, психиатров, инфекционистов и врачей скорой помощи.


2014. Google разрабатывает нанороботов для диагностики рака и других заболеваний


Собирать информацию о людях - это то, что у Гугла получается лучше всего. Почти каждый наш шаг в интернете отслеживается Гуглом для того, чтоб показывать нам правильную рекламу. Теперь они решили попробовать собирать информацию прямо в организме человека. Руководитель медицинского направления из секретной лаборатории  Google X, Эндрю Корнад (на фото), рассказал, что компания разрабатывает новую технологию сбора информации о работе организма, основанную на использовании наночастиц. Эти наночастицы будут попадать в организм в обычной таблетке, впитываться в кровь и циркулировать по организму, реагируя на определенные микрочастицы (например, раковые клетки). Затем они будут передавать полученную информацию фитнес-браслету на запястье и выводиться из организма естественным путем. Конрад говорит, что скоро никто не будет сдавать анализ крови или мочи. Вместо этого достаточно будет выпить диагностическую таблетку и переслать полученные данные с фитнес-браслета врачу. А если выпивать такую таблетку ежедневно - можно вовремя обнаружить заболевание на ранней стадии и легко от него избавиться.


2014. Лаборатория для медицинских анализов - у вас дома


Британская компания Cambridge Consultants представила концепт домашней медицинской лаборатории под названием Flow Health Hub. Этот гаджет имеет в составе несколько картриджей для анализа крови, мочи и слюны. Результаты исследований показываются на цветном экране девайса, причем он не только отображает например уровень сахара, но и предупреждает пользователя о возможных заболеваниях.


2014. Искусственный интеллект Microsoft будет помогать врачам


Любую болезнь можно довольно легко вылечить, если вовремя ее диагностировать, знать особенности данного организма и принимать правильные решения в процессе лечения. Т.е. нужно всего лишь правильно обработать информацию. Огромный массив информации. Именно поэтому одной из самых перспективных медицинских технологий 2.0 являются суперкомпьютеры с искусственным интеллектом, которые будут помогать врачам в диагностике и лечении. Самым известным медицинским суперкомпьютером является IBM Watson. Над созданием своего интеллектуального компьютера работает сейчас Google. А сегодня Microsoft представила свою облачную платформу с искусственным интеллектом - Azure Machine Learning, и одним из ее главных применений (судя по видео) будет именно обработка медицинских данных для правильной диагностики заболеваний.


2013. Суперкомпьютер Watson проходит обучение в Кливлендской клинике


Watson - суперкомпьютер, созданный в IBM, уже используется в США для медицинских целей. Он помогает лечить рак и ставить правильные диагнозы в некоторых американских клиниках. При этом суперкомпьютер не прекращает учиться. Вместе со студентами-медиками Watson проходит обучение в Кливлендской клинике. Для этого ему ввели специальную программу WatsonPaths, которая визуализирует процесс определения диагноза суперкомпьютером. Ему дают описание кейса (жалобы пациента), а он по каждому описанному симптому делает вывод, потом объединяет одинаковые выводы и выбирает наиболее вероятный диагноз. Все это отображается в виде диаграммы со стрелочками на планшете. Потом эту диаграмму показывают каждому студенту и они либо соглашаются с диагнозом, либо нет. Если многие не соглашаются, Watson пересматривает свой ход мыслей и возможно, корректирует свои медицинские познания. В перспективе такая программка будет под рукой у каждого врача в нормальных клиниках.


2013. Будущее медицины глазами IBM


IBM Healthcare выпустила ролик о своем видении будущего медицинских технологий. Как известно, IBM рассматривает медицину в первую очередь, как управление информацией о пациенте. IBM продает и предоставляет суперкомпьютеры для анализа больших объемов данных, полученных из генетических и диагностических исследований. Поэтому и их видение будущего медицины показано со стороны информационного менеджмента. По мнению IBM, медицина 2.0 будет интегрирована во все сферы жизни человека, чтобы постоянно контролировать и анализировать информацию о состоянии здоровья. Медицина 2.0 будет вовремя предотвращать болезни, прежде чем лечить их. Лечение же будет формироваться индивидуально для каждого человека (на основании его уникального генома). Ниже вы найдете еще один ролик IBM о такой информационной медицине будущего. ***


2011. Суперкомпьютер IBM Watson будет помагать врачам принимать правильные решения


IBM давно производит самые мощные в мире суперкомпьютеры. Их последнее творение - Watson, который переплюнул всех своих предшественников. Это суперкомпьютер, заточенный для поиска ответов на вопросы, заданные человеческим (английским) языком. Watson состоит из 90 серверов, каждый из которых содержит по 4 восьмиядерных процессора. Он использует новомодную технологию Big Data, которая позволяет быстро анализировать огромные объемы структурированных и неструктурированных данных. Сегодня IBM заключила соглашение с американским страховым гигантом WellPoint, в рамках которого Watson будет использоваться в ряде американских клиник. Зачем? Чтобы оптимизировать лечение застрахованных пациентов и, следовательно, снизить затраты страховщика на их лечение. ***