Использование современных компьютерных технологий для лечения и реабилитации пациентов (стр. 3 )

Установка кохлеарных (слуховых) имплантантов помогает многим людям вернуть (или обрести) слух. Однако, необходимым условием для работы такого девайса является наличие здорового слухового нерва. В то же время, есть дети, рожденные уже без слухового нерва. Ученые Университета Южной Калифорнии, совместно с австралийской фирмой Cochlear, нашли решение и для таких случаев. Они разработали и имплантировали 4 детям специальные кохлеарные имплантанты ABI (auditory brainstem implant), которые используют вместо слухового нерва собственные электроды, подсоединяемые прямо к головному мозгу. [3]

Бионическое ухо, объединяющее электронику и биологию

В Принстонском университете ученые создали уникальное бионическое ухо, объединяющее электронику и биологию, а также способное слышать радиочастоты, далеко выходящие за рамки нормальных человеческих способностей.

Основной задачей исследователей было изучение различных способов объединения живых тканей и электроники. Для создания бионического уха ученые использовали 3D-принтер, совмещая при печати биологические клетки и наночастички. Существует множество трудностей при взаимодействии биологических клеток и электронных материалов. И если раньше только делались различные попытки беспрепятственно и менее затруднительно вживить электронику в биологический материал, то теперь разработан инновационный подход – одновременное выращивание живых тканей с электроникой в тесно переплетенной 3D-форме.

Каркас  бионического уха выполнен из гидрогеля, хрящ сформирован из клеток различных видов, а антенна, улавливающая звуки, состоит из наночастиц серебра. В готовом виде оно очень похоже на обычное человеческое ухо, только внутри его находится антенна-спираль. Электрические звуковые сигналы, которые будет генерировать бионическое ухо, можно будет соединить с нервными окончаниями человека таким же способом, как и при использовании слухового аппарата.

Использование 3D-принтера для соединения биологических и электронных материалов, а также создание бионических органов является совсем новым достижением в развитии современной науки и медицины. [5]

Для внутренних органов

Для проведения операций на сердце широко используются роботы, компьютерные технологии и другие устройства, которые помогают добиться высочайшей точности манипуляции и полного контроля над ними.

Искусственное сердце - это бионический имплантант, заменяющий полностью сердце, либо его часть, либо дополняющий сердце, который способен поддерживать нормальное кровообращение в естественных условиях жизни (т. е. вне больницы).

Протезы сердца, которые сейчас применяют, используют электромеханические насосы и, поэтому, получаются довольно шумными и громоздкими. Ученые из американского университета Cornell University изобрели материал, который позволит сделать искусственное сердце легким и пластичным. Изначально материал представляет собой жидкость, которую заливают в специальную матрицу. Там он застывает и превращается в пористую пену с эффектом памяти. Разумеется, застывшая конструкция может иметь любую форму с любыми отверстиями. Под действием воздушного потока (поступающего из трубок) искусственное сердце сокращается и качает кровь, а затем вновь принимает первоначальную форму. [3]

Бионическое сердце

Австралийские ученые впервые провели научный эксперимент по пересадке полностью искусственного сердца, не имеющего аналога в мире. Сердце заменяет титановый диск.

Искусственное сердце не создает пульсации, кровь приводится в движение вращением диска. Сейчас срок службы такого устройства, названного учеными BiVACOR, составляет примерно 10 лет, но потенциал продолжительности его работы, по мнению разработчика Даниэля Тиммса, составляет 130 лет.

Ученые считают, что главного они добились — “показали, что устройство работает и идея жизнеспособна”, по их заявлению, им понадобится примерно год для его доработки и еще около 3-4-х лет для проведения испытаний, после чего сердце можно будет пересаживать людям. [4]

разработки российских учёных

эксимерлазерная коррекция зрения

Эксимерный лазер — разновидность ультрафиолетового газового лазера, широко применяемая в глазной хирургии (лазерная коррекция зрения) и полупроводниковом производстве. Термин эксимер (англ. excited dimer) обозначает возбуждённый димер и обозначает тип материала, используемого в качестве рабочего тела лазера.

Первый эксимерный лазер был представлен в 1971 году Николаем Басовым, и , в Физическом институте им. в г. Москве. Лазер использовал димер ксенона (Xe2), возбуждаемый пучком электродов для получения вынужденного излучения с длиной волны 172 нм. В дальнейшем стали использовать смеси благородных газов с галогенами (например, XeBr), что было запатентовано в 1975 году Джорджем Хартом и Стюартом Сирлесом из исследовательской лаборатории ВМС США.

В 1986 г. для разработки и быстрого внедрения в медицинскую практику новых и более эффективных методов диагностики и лечения различных заболеваний глаз, был создан уникальный Межотраслевой научно-технический комплекс “Микрохирургия глаза” им. академика Святослава Николаевича Федорова, в котором успешно реализован метод эксимерлазерной коррекции зрения. [11]

Метод воздействует на роговицу. Вследствие этого ее форма меняется. Это способствует тому, что изображение фокусируется на сетчатке. Так должно быть у человека со здоровыми глазами. Эксимерлазерная коррекция зрения — высокоэффективная процедура, которую проводят с помощью современных установок.

Достоинства эффективного метода корректировки зрения:

Безопасный и надёжный метод лечения. Уникальная методика позволяет устранить близорукость, астигматизм, дальнозоркость. Лечение за один день. Процедура длится не более 15 минут. Воздействие лазера на глаз проходит в течение 40 секунд. Для лечения больного не требуется госпитализация. Безболезненное лечение. В качестве обезболивающего средства офтальмологи используют капельную анестезию. Она подходит для пациентов всех возрастов, исключает любые боли во время лечения лазером. Быстрое послеоперационное восстановление. Зрение приходит в норму сразу после коррекции с помощью эффективной установки. Полная стабилизация послеоперационного результата длится 7 дней. Гарантия результата. Во время обследования больного, врач прогнозируют максимально точный результат от проведения операции. На сегодня не были зафиксированы случаи ухудшения или потеря зрения вследствие эксимерлазерной коррекции. [16]

речевой процессор “Лира”

С 2011 года научно-производственная компания “Азимут” производит собственные речевые процессоры “Лира”.

В 2009 году  зарегистрирован комплект для кохлеарной имплантации “Азимут”. Он основан на имплантате австрийской Med Еl, а речевой процессор – российского производства.

“Азимут” сотрудничал с Med El с середины 2000-х и сначала занимался поставкой имплантатов австрийской компании.

Позже в компании решили создать собственный процессор, который подходил бы к имплантатам Med El, но был бы дешевле за счет снижения таможенных и других расходов.

Речевой процессор “Лира” соответствует всем требованиям, предъявляемым современным речевым процессорам:

Выбираем лучшее

объединяет новейшие технологии в передачи звуков, делает ношение РП простым и удобным

Инновации

совмещает передатчик и катушку в одном устройстве пыле / влагозащищенный корпус

Надежность

повышенная надежность / отсутствие органов управления

Лучшее восприятие звуков

обеспечивает высочайшую разборчивость, как в тишине, так и в шуме,
дает возможность воспринимать музыку

Не боится воды

Уникальная конструкция позволяет процессору работать в воде и в условиях повышенной влажности

Совместимость

со всеми кохлеарными имплантами производства компании MED-EL Elektromedizinische Geraеte GmbH, Австрия. [14]

компьютерные методики в сердечно-сосудистой хирургии

Леонид Антонович Бокерия – российский врач-кардиохирург мирового уровня

Директор НЦССХ имени , академик РАМН

Провел более 2000 операций на открытом сердце. разработал ряд компьютерных методик по моделированию патологий и диагностике систем кровообращения, аритмий и газообменов. Им созданы и впервые использованы в барооперационной устройства дистанционного управления операцией.

Ученый имеет более 150 патентов на изобретения, им опубликованы свыше 1000 печатных работ, из них более 100 - за рубежом. Бокерия - автор целого ряда проблемных монографий и единственного в стране руководства по сердечно-сосудистой хирургии. [12]

инновационный медицинский лазер

В последнее время для проведения хирургических операций в медицинской практике часто используются медицинские лазеры.

Ученые факультета инновационных технологий Томского государственного университета разработали уникальный медицинский лазер на парах стронция, предназначенный для мягких и твёрдых биологических тканей. Аналогов этой установки нет не только в России, но и в мире. Создан высокоточный хирургический инструмент, которым специалисты могут выполнять разрезы без обугливания и нарушения молекулярных связей в прилегающих к разрезу областях. Разработка является уникальной в своем роде, ведь российским разработчикам пришлось решить довольно сложную проблему — найти длину волны, оптимально подходящую для работы с живым материалом.