ОСНОВЫ ЗДОРОВЬЯ

Разработаны крохотные датчики коронавируса и маски-лаборатории

Как говорится, кому война, а кому мать родна. Пандемия подтолкнула техническую мысль, что привело к разработке самых причудливых околомедицинских изобретений по всему миру. Некоторые из них находятся на стадии стартапов, другие уже готовы к серийному производству. Среди них — даже такие уникальные приспособления, как чипы для гаджетов, определяющие вирус на их поверхностях; мини-термометры, мониторящие температуру, размером с кусочек пластыря; анализаторы, которые избавят нас от необходимости ПЦР-диагностики, и многое другое. «МК» разбирался в новых гаджетах вместе с экспертами.

Маска, выявлящая коронавирус.

Маску, способную самостоятельно «вычислять» патогенные микроорганизмы в считаные минуты, придумали ученые Массачусетского технологического института. В мире уже используются гаджеты в виде браслетов или часов, которые следят за частотой пульса или продолжительностью сна. Но до сих пор не было ничего, способного обнаружить воздействие патогена или токсина: пока это возможно лишь в лабораторных условиях. И теперь такое приспособление разработано: датчики, которые можно интегрировать в браслеты здоровья или маски, могут не только обнаружить, но и идентифицировать любые бактерии, вирусы и токсины. По сути, человек может носить на руке целую лабораторию. Маска, изобретенная учеными, может диагностировать инфекцию за несколько минут, причем, как заявляют разработчики, она эффективна при различении новых штаммов COVID.

В Индонезии появилось сразу два стартапа, позволяющих проводить ПЦР-тестирование на коронавирус не по мазкам, а по слюне. Мелочь, а приятно: многие ругают неприятную процедуру забора мазка из горла или носа, а тут нужно всего-то плюнуть. Разработчики уверяют, что эффективность их наборов для ПЦР-тестов — 97%. В первую очередь такое тестирование подойдет детям и пожилым. И проводить его можно даже без участия медработников.

Еще одна компания из Тайваня решила сразу создать робота, который будет выполнять функции медсестры по забору анализов у пациента. Цель — не лишить работы медработников, а сократить их контакты с носителями особо опасных инфекций. Робот умеет производить забор мазка из носа пациента, ибо обучен распознавать структуру лица человека. При его создании использовалась модель уже существующего робота-нейрохирурга. Кстати, аналогичное изобретение уже запатентовали и российские медики (известный уролог, академик РАН Дмитрий Пушкарь) в коалиции с учеными Института конструкторско-технологической информатики РАН. Поэтому российский робот, умеющий брать мазки из зева, тоже уже не фантастика. Кстати, наш робот «одной рукой» берет мазок, а другой — упаковывает его в пробирку.

В России тем временем скоро может появиться совместная российско-китайская разработка — количественная система на антиген коронавируса SARS-CоV-2. «Эффективность анализа не зависит от серотипа (штамма вируса). Пробы загружаются в кассету на 15 минут. Производительность анализатора 180–200 анализов в час. Такая система полностью решит все текущие задачи по точному выявлению антигена и определению текущей вирусной нагрузки. Она уберет из диагностики коронавирус, обеспечит все необходимые меры эпидконтроля на границе, в ЛПУ, в ФАП, на «скорой». Анализатор легкий, компактный, анализ может проводить любой человек в любых условиях. А главное — он точно показывает концентрацию антигена, то есть вирусную нагрузку, через считаные минуты, а не через 2–3 дня, как ПЦР», — рассказал «МК» один из разработчиков от российской стороны Константин Козлов.

А тайваньские изобретатели удивили мир мини-термометром, размер которого не превышает размеров почтовой марки (этот гаджет уже вышел в производство и даже получил одобрение в странах Европы). Самый маленький в мире термометр в виде кусочка пластыря проводит непрерывный удаленный мониторинг температуры тела и направляет в мобильное приложение или облачное хранилище оповещения при обнаружении отклонений от нормы.

Недавно крупная компания получила грант на создание датчиков, которые могут быть встроены в смартфоны или планшеты и «диагностировать» частицы вируса SARS-CoV-2 на их поверхностях. Датчики крохотного размера уже разработаны — в компании заявляют, что они обладают такой же диагностической чувствительностью, как и анализаторы размером с микроволновую печь.

Мобильное приложение для смартфона, которое работает по принципу пульсоксиметра, разработала одна индийская компания. Так что скоро пользователи мобильных телефонов смогут знать все об уровне своей сатурации в режиме реального времени.

В Израиле выпустили систему защиты органов дыхания специально для реанимационных пациентов, которые находятся на инвазивной вентиляции легких. Устройство автоматически управляет давлением в аппарате ИВЛ и удаляет слизь из трубки, что снижает риски развития инфекций.

Предприимчивые индийцы, столкнувшиеся с дефицитом ИВЛ в стране, соорудили свой аппарат искусственной вентиляции легких, попутно снабдив его камерами с УФ-фильтром, убивающим вирус, чтобы очистить выдыхаемый воздух и сделать его безопасным для окружающих. Кстати, роботов-дезинфекторов разработали уже несколько крупных компаний.

Они уничтожают до 99,99% микробов, при этом не нанося вреда окружающей среде и человеку (в отличие от тех же бактерицидных ламп, которые применяются в медучреждениях в условиях строгого контроля). Впрочем, этих роботов разработали еще до пандемии, но именно в пандемию они стали применяться особенно широко.

Ученые НИИ физической и органической химии Южного Федерального университета разработали антиковид-ткань. Новация в том, что на поверхность либо в саму структуру ткани наносятся наноразмерные частицы металлической меди, которая имеет антимикробные свойства. Как рассказал заместитель директора НИИ по инновационной деятельности и прикладным исследованиям Анатолий Пономаренко, в перспективе — разработка нескольких технологий изготовления таких тканей, которые будут востребованы при пошиве медицинских халатов или костюмов для врачей. Незаменимы они также при производстве масок. Кстати, в прошлом году известный футболист, капитан каталонской «Барселоны» Лионель Месси, купил специальный антикоронавирусный матрас, который нейтрализует разные вирусы с помощью специальной ткани, покрытой наночастицами. В целом вероятность уничтожения коронавируса в течение 4 часов составляет 99,8%, уточняют специалисты.

В Израиле уже объявили о создании вакцины от коронавируса в капсулах, исследования должны начаться на днях в Медицинском центре имени Сураски. Заявляется, что оральная вакцина должна быть «более устойчива к разным штаммам коронавируса», ибо работает сразу против трех белков коронавируса.

Стоит также добавить, что особое развитие в пандемию получили разработки различных сервисов с использованием искусственного интеллекта. В мире создано уже несколько сотен таких программ. В России, например, появился сервис для определения очагов пневмонии по анализу данных рентгеновских снимков. Еще одна ИИ-модель способна оценивать риск тяжелого течения заболевания у больных, госпитализированных с пневмонией, в том числе вызванной новым коронавирусом.

Блогер Сергей Карелов, специализирующийся на новостях технологий, относится к таким разработкам крайне скептически. Он отмечает, что в мире пока ни один из разработанных ИИ-инструментов не признан эффективным с точки зрения клинического применения: «Если верить победным реляциям, «ИИ на треть сокращает время для диагностики COVID-19 на КТ-снимках», «ИИ успешно прогнозирует риск ухудшения состояния заболевших COVID в приемных отделениях стационаров», «ИИ научился диагностировать коронавирус по кашлю» и т.д.», — пишет он. И цитирует научные отчеты и статьи об исследованиях, согласно которым ИИ-инструменты практически не сыграли никакой роли в борьбе с COVID-19 (отчет The Alan Turing Institute). Ни один из сотен ИИ-инструментов прогнозирования COVID-19 не пригоден для клинического использования (ревю в British Medical Journal). Ни одна из ИИ-моделей для обнаружения и прогнозирования COVID-19 с помощью рентгенограмм грудной клетки и компьютерной томографии не подходит для клинического использования из-за методологических недостатков и/или лежащих в основе систематических ошибок (ревю в Nature Machine Intelligence). Эта пандемия стала большим испытанием для медицинского ИИ, и он не прошел это испытание. Вместо этого пандемия привлекла внимание к сущностным проблемам медицинского ИИ, на которые мы уже не первый год закрываем глаза (MIT TechnologyReview).

Почему так произошло — версий много. Есть даже анекдотичные примеры. Например, в одной из программ данные сканирования грудной клетки детей, у которых не было ковида, использовались в качестве примеров того, как выглядят случаи «не-ковида». Однако в результате ИИ научился определять не ковид, а детей.

Или данные сканирования включали пациентов в лежачем положении (с большей вероятностью эти пациенты были серьезно больны). В результате ИИ научился неправильно предсказывать серьезность риска коронавируса, исходя из положения человека (а если пациент стоял, то серьезность поражение легких ИИ просто игнорировал).

ИИ научился ориентироваться на шрифт текста, используемый разными больницами для маркировки сканированных изображений. В результате шрифты из больниц с более серьезной нагрузкой стали предикторами риска заражения коронавирусом. Эксперты также подчеркивают, что многие ИИ-инструменты разрабатывались людьми без медицинских знаний либо медиками, которым не хватает математических навыков, чтобы компенсировать эти недостатки.

Так что искусственный интеллект в пандемию, увы, чудес не показал, но интересных гаджетов появилось много.

Источник: mk.ru

Комментарии закрыты.