برترین‌های فن‌آوری پزشکی در سال 2015

کلیک- تقریباٌ هر روزه شاهد رونمایی شرکت‌های کوچک و بزرگ، دانشگاه‌ها و حتی ‌گروه‌های علمی مستقل کوچک، از فن‌آوری‌های جالب و خیره‌کننده در زمینه پزشکی هستیم. درواقع با وجود امکاناتی مثل کامپیوترهای باقدرت بالا، چاپگرهای سه‌بعدی و سایر فن‌آوری‌ها، محققان، دانشمندان و مهندسان این اختیار را دارند تا راه‌حل‌ها و پیشنهادی جدید را در ارتباط با مشکلات و مسائل قدیمی پزشکی مطرح کنند؛ از درمان زخم سطحی گلوله تا چگونگی کنترل و مراقبت از جنین در رحم مادر. همه این موارد باعث می‌شود سر تعظیم در برابر این فناوری پیشرفته که دستاورد هزاران ذهن مستقل در سراسر دنیا است، فرود بیاوریم.
در این چند صفحه سعی می‌کنیم شما را مانند یک سفر علمی ‌کوچک، با شایستگی‌ها و قابلیت‌های جالب، الهام‌بخش و امیدبخش که باعث تحسین آن است آشنا کنیم.

• عینک‌های مجهز به نور مادون‌قرمز و امواج اولتراسوند

چه کسی تصورش را می‌کرد که روزی از فناوری اولتراسوند در عینک، بدون دخالت دست و در فاصله‌ای نه‌چندان نزدیک استفاده شود؟ Evena Medical دستگاه چشمی را عرضه کرده است که در آن با استفاده از امواج اولتراسوند و نور مادون‌قرمز، عروق سطحی و عمیق برای رگ‌گیری، شناسایی و مشاهده می شود. در این عینک‌ها با فن‌آوری Moverio شرکت Epson، یک تصویر در میدان دید دکتر یا پرستاری که عینک را بر چشمانش دارد شکل می‌گیرد. کامپیوتر به کار گرفته شده در این عینک‌ها، بر اساس داده‌های تصویر موردنظر، آن را پردازش نموده و رگ موردنظر را شناسایی می‌کند؛ درنتیجه این پردازش‌ها تصویری از پوست بر روی مانیتور عینک مشاهده می‌شود. چیزی که درنهایت می‌توان گفت استفاده از عینک‌های تصویربرداری از عروق محیطی با استفاده از مادون‌قرمز است.

• نانو ذرات و استنت‌های عروق برای از بین بردن لخته‌های مغز

امسال در زمینه نانو پزشکی، پیشرفت‌های قابل‌ملاحظه‌ای به‌ویژه در مبارزه با بیماری سرطان که هدف اصلی نانو پزشکی است، صورت گرفته است. اگرچه این علم به دیگر بیماری‌های سخت دیگر هم پرداخته است. محققان در موسسه ویس (Wyss) دانشگاه هاروارد و مرکز تحقیق سکته مغزی دانشگاه ماساچوست نیواینگلند (New England) یک استنت باریک را با ذرات نانوی فعال شده تحت‌فشار، برای از بین بردن انسداد رگ‌ها در مغز که عامل اصلی سکته مغزی ایسکمیک (ischemic) است را باهم ترکیب کرده‌اند. این فناوری به بسیاری از مواردی که جهت از بین بردن لخته‌ها مناسب نیستند پرداخته و از آسیب رساندن بیشتر توسط این لخته‌ها به عروق ممانعت می‌کند.
از استنت برای سوراخ کردن و ایجاد یک بستر، برای جاری شدن جریان باریکی از خون، در لخته استفاده می‌شود. ذرات نانویی حمل‌کننده داروهای از بین برنده لخته‌خون، به سمت لخته‌ها رها می‌شوند. این ذرات نانویی، بسته به حجم آن‌ها تحت تأثیر فشار بالا قرار می‌گیرند، این ذرات فقط به هنگام عبور از تونل باریک جدید فعال می‌شوند. داروها در نزدیکی لخته رها شده، و پس از چسبیدن به لخته آن ‌را حل می‌کنند. قسمت‌های تجزیه شده لخته، به میلیون‌ها ذرات نانویی‌که در حال عبور ازآنجا هستند، متصل شده و این ذرات در حل شدن این لخته‌های کوچک کمک می‌کنند، در غیر این صورت باعث آسیب بیشتر به عروق می‌شوند.

• افراد فلج دوباره راه می‌روند!

سال گذشته، پیشرفت‌های واقعی در زمینه راه رفتن دوباره افراد فلج داشته‌ایم، البته این کار بدون استفاده از اسکلت ساده خارجی صورت گرفته است. محققان UCLA با تحریک غیرتهاجمی طناب نخاعی افراد فلج، توانسته اند به افراد فلج توانایی راه رفتن را هدیه بدهند.
فردی بیرون از این تحقیقات با ناتوانی تخصصی، قادر به استفاده از اسکلت برونی هوشمند شد. محققان UCLA تحریک غیرتهاجمی طناب نخاعی را به‌وسیله فناوری بازیابی عصبی (NeuroRecovery) و با یک قدرت استخوان‌بندی بیرونی EKSO Bionics ترکیب کرده‌اند و نتیجه این ترکیب این افراد قادر ساخت که مجدداً با استفاده از پاهایشان و فشار به سمت جلو و تکرار گام‌ها و البته با حمایت اسکلت برونی واقعاً راه بروند.
سال گذشته برحسب‌تصادف فرصتی به دست آوردیم تا از آزمایشگاه تحقیقی EKSO دیدن کنیم و یک اسکلت برونی را برای خودمان استفاده کنیم. اگرچه نمونه جدید می‌توانست برای اشخاص سالم نیز به کار برده شود، اما حمل تجهیزات آن بسیار سنگین بود. این تجربه به ما نشان داد که پتانسیل اسکلت برونی بیشتر برای کارهای پزشکی کاربرد دارد.

• XStat

آیا می‌توانیم وسیله‌ای را به مدت دو سال در لیست بهترین‌ها قرار دهیم؟ اگر آن، سیستم هموستاز (خون‌ساز) سریع XStat باشد، این امکان وجود دارد. درحالی‌که این وسیله برای میدان‌های جنگ و برای جلوگیری فوری از خون‌ریزی‌های ناشی از اصابت گلوله، توسعه پیداکرده بود اما اخیراً برای استفاده عموم مورد تأیید FDA آمریکا قرار گرفته است.
XStat یک سرنگ پر از قرص‌های جاذب است که در محل زخم تزریق می‌شود. این قرص‌های فشرده اسفنجی در تماس با خون متورم می‌شوند (براثر جذب خون)، درحالی‌که حجم جدید آن‌ها چند برابر اندازه قبلی‌شان است. این اسفنج‌های خیس با پر کردن محل زخم از ادامه خون‌ریزی بیشتر جلوگیری می‌کنند.
هنگامی‌که بیمار به بیمارستان انتقال داده و مورد درمان قرار می‌گیرد با استفاده از اشعه x، نسبت به از بین رفتن این اسفنج‌های جاذب اطمینان حاصل می‌کنند. این اسفنج‌ها دارای نشانگرهای کوچکی‌ هستند که با اشعه x قابل‌رویت می‌شوند.
دستگاه تنظیم‌کننده ضربان قلب (ضربان‌ساز) جنین
درحالی‌که دستگاه تنظیم‌کننده ضربان قلب بزرگ‌سالان رفته‌رفته کوچک می‌شود، در برخی از بیماران استفاده از ضربان‌ساز مینیاتوری ترجیح داده می‌شود. کودکانی که با بلاک کامل قلبی، حالتی که در آن، قبل از کاشت ضربان‌ساز، سیگنال‌های الکتریکی در سراسر قلب منتشر نمی‌شود. علاوه بر آن ضربان‌سازهای خارجی مورداستفاده، معمولاً با عوارض جانبی خاصی همراه هستند.
یک گروه از بیمارستان کودکان لس‌آنجلس و هم‌چنین دانشگاه کالیفرنیای جنوبی، ضربان‌سازی را که می‌تواند در دوران جنینی در بدن جنین کاشته شود را تولید و مورد آزمایش قراردادند. ازآنجایی‌که این روش قبل از تولد جنین مورداستفاده قرار می‌گیرد و ضربان‌ساز به‌طور کامل در کودک کاشته می‌شود، ما به‌زودی شاهد کاهش قابل‌توجه مرگ‌ومیر نوزادان با بلاک قلبی خواهیم بود.
این وسیله، با موفقیت زیاد، بر روی جنین گوسفند انجام شده است، حامیان ضربان‌ساز جدید معتقدند که این وسیله، آماده برای آزمایش‌ها و عملکرد بالینی است.
ازآنجایی‌که این وسیله تحت حمایت و پوشش سازمان حقوق‌بشر FDA آمریکا، قرار گرفته است، باید به‌زودی مورداستفاده قرار بگیرد.

• ضربان‌ساز قلبی نیروبخش نوری

وقتی‌که ما شروع به تحقیق روی ضربان‌سازها کرده‌ایم، این امکان وجود دارد که اساساً شیوه کارکرد آن‌ها تغییر کند. در موسسه تخنیون اسرائیل محققان موفق شده‌اند که ریتم قلبی یک موش آزمایشگاهی را با استفاده از پرتوی نوری، سریع‌تر کنند. این فرآیند، از طریق نوعی ویروس که عامل بیان ژن Channelrhodopsin-2 در عضله بطنی می‌شود، انجام می‌گردد. این فرآیند در پاسخ به اشعه آبی‌رنگی همانند یک ضربان‌ساز الکتریکی باعث ایجاد ضربان قلب در موش آزمایشگاهی می‌گردد و با فلش‌های خاصی از این اشعه، قلب منقبض می‌گردد. ازآنجایی‌که نیازی به هیچ‌گونه لیدی در این روش نیست و تنها یک سری لوله نورانی برای ضربان سازی موردنیاز است، انتظار می‌رود که فناوری اپتوژنتیک روزی متداول گردد. یک قدم بزرگ دیگر برای اینکه لوله‌های نورانی به درمان عملی نزدیک‌تر شوند این است که مکان‌های بهینه و مناسبی که در قلب باعث بیان ژن می‌شوند را کشف کنیم.

• ماسک خواب تولید نور برای جلوگیری از Retinopathy(آسیب شبکیه چشم) دیابتی

رتینوپاتی دیابتی، مایه تأسف است، اما درعین‌حال در میان افراد دیابتی بسیار متداول است که باعث از بین رفتن قدرت بینایی در این افراد می‌شود. مراقبت و مدیریت این شرایط بسیار مشکل است، اما امروزه ماسک‌خواب شبانه به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای، تعداد حملات رتینوپاتی را کاهش داده است. هنگامی‌که بیماری دیابت پیشرفت می‌کند، جریان گردش‌خون حادتر می‌شود و درنتیجه ذخیره اکسیژن برای شبکیه چشم به مخاطره می‌افتد. شبکیه چشم بخصوص در شب به دلیل این‌که سلول‌های میله‌ای چشم که عمدتاً کار تطبیق چشم با تاریکی اطراف را به عهده دارند، به اکسیژن بیشتری نسبت به سلول‌های مخروطی شکل فعال در نور، نیاز دارند دچار کمبود اکسیژن می‌شوند در پاسخ به این کم‌خونی موضعی، بدن سیگنال‌هایی را برای تولید رگ‌های خونی اضافی در این ناحیه تولید می‌کند؛ اما رگ‌های خونی جدید بسیار ضعیف و شکننده نسبت به میکروآنروسیم (microaneurysms) و نشت هستند. این نشت و شکافت منجر به آدم شبکیه وادم ماکولا و درنهایت از بین رفتن بینایی می‌شود.
ماسک‌خواب Noctura 400 از PolyPhotonix، از تطبیق چشم بیمار دیابتی با تاریکی، درحالی‌که بیمار خواب است، جلوگیری می‌کند. این دستگاه به‌صورت مداوم، نور را در پلک بسته بیمار دیابتی می‌تاباند. رنگ و درخشش این نور باید به‌گونه‌ای باشد که از انطباق سلول‌های میله‌ای چشم با تاریکی شب جلوگیری کند و درعین‌حال باعث تحریک سلول‌های مخروطی و سلول‌های گیرنده تصویر نشود.

• EarLens دستگاه شنوایی مبتنی بر لیزر

امسال، شاهد تأیید سمعک مبتنی بر لیزر از شرکت EarLens، از سوی FDA آمریکا بودیم، سمعک EarLens شامل دو بخش است: یک مبدل پرده صماخ که به‌صورت غیر جراحی، در عمیق‌ترین قسمت کانال گوش بر روی پرده صماخ قرار می‌گیرد و پردازنده صوتی که در پشت گوش قرار دارد و به یک پروپ که در داخل کانال است متصل شده است. اصوات به علائم یا سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌شوند، به‌صورت دیجیتال پردازش و تقویت شده و به نوک گوش که مجهز به یک دیود لیزری است منتقل و به شکل پالس‌های نوری بیرون فرستاده می‌شود. یک تشخیص‌دهنده (موج‌یاب) در مبدل پرده صماخ این نور را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کند. این سیگنال‌های الکتریکی، درنهایت به‌صورت ارتعاشات صدا، مستقیماً به پرده گوش ارسال می‌شود.
فناوری به یسیم WiSE برای قسمت چپ ضربان قلب بدون لیدهای حفره‌های سینوسی (شریانی)
ضربان‌سازها، عموماً سیگنال‌های الکتریکی را تنها از قسمت راست قلب دریافت می‌کنند، چون‌که ساده‌ترین کانال برای جستجو در لیدهاست. امروزه روشی برای ضربان سازی وجود دارد که با آن هر دو قسمت قلب را می‌توان با استفاده از یک ضربان‌ساز مرسوم به‌همراه یک سیستم اضافی به تپش درآورد. فناوری WiSE برای سیستم‌های EBR شامل یک مولد ضربان که در نزدیکی قلب کاشته شده و یک الکترود دریافت‌کننده که به لایه داخلی قلب در قسمت بطن چپ اضافه شده است. مولد سیگنال اولیه ضربان‌ساز را شناسایی می‌کند و یک پالس فراصوتی را به الکترودهای دریافت کننده، در صورت متصاعد می‌کند. یک ابزار کوچک ادغام کننده موج‌های صوتی به سیگنال‌های الکتریکی، باعث انقباض بطن چپ می‌شود. یکی از مزایای مهم سیستم این است که به پزشکان اجازه می‌دهد که الکترودها را در هر جای قلب، جهت بهینه‌سازی درمان ضربانی در هر بیماری، جاگذاری کنند.
اما در سال 2015، ما شاهد یک پیشرفت عظیم هستیم. ما شاهد تغییراتی دگرگون‌کننده در زمینه نحوه مدیریت، درمان و معالجه‌کامل بیماری‌ها هستیم و حسی قطعی وجود دارد که بیانگر این است که این چیزها تنها یک مورد ناپایدار است. فناوری ژنتیک بهتر می‌تواند ضربان سازی کند و محرک بهتری است، مواد جدید و ابزارها و بسیاری از جنبه‌های دیگری که نشان‌دهنده این‌ است که چگونه علوم پزشکی می‌تواند پیشرفت کند. در سال‌های آتی اتفاقات این عرصه را رقم خواهند زد.