Przejdź do:
Wearables i Bluetooth Low Energy
Smartfon sprawił, że nie potrafimy już funkcjonować bez tego małego komputera, który nosimy ze sobą prawie 24h na dobę. Dla medycyny jest to również bardzo przydatne narzędzie, pozwalające na monitorowanie stanu pacjenta i reagowanie w najkrótszym możliwym czasie, co jest często kwestią życia i śmierci. Jednak z punktu widzenia lekarza, smartfon jest tylko pośrednikiem, ważniejsze są natomiast urządzenia umieszczone bezpośrednio na ciele pacjenta. Tutaj z pomocą przychodzą tzw. wearables, czyli zegarki, opaski fitness czy okulary, wyposażone w czujniki monitorujące pracę ludzkiego organizmu. Dane te są następnie wysyłane do aplikacji zainstalowanej w smartfonie, która analizuje je i podejmuje decyzje o wykonaniu ewentualnych akcji.
Przełomem w wykorzystaniu takich czujników okazał się standard Bluetooth Low Energy, którego głównymi założeniami jest niski pobór mocy oraz szybki dostęp do danych. Urządzenia wyposażone w czujniki ze standardem BLE są nawet 100-krotnie mniej energochłonne w stosunku do klasycznych urządzeń Bluetooth. Urządzenia takie udostępniają dane pomiarowe urządzeniu nadrzędnemu (np. smartfonowi) i mogą pracować bez wymiany baterii nawet kilka miesięcy. Świetnym przykładem zastosowania tej technologii są aparaty słuchowe, produkowane przez jednego z moich klientów, które dzięki zastosowaniu czujników mogą dostosowywać parametry urządzenia do warunków zewnętrznych (aparat ścisza się w głośnym otoczeniu, eliminuje szumy i zakłócenia itd.), pacjent ma również możliwość regulowania pracy aparatu przez aplikację w telefonie, a nawet może przeprowadzić kontrolne badanie słuchu, bez wychodzenia z domu.
Innym przykładem wearables są także inteligentne plastry, które potrafią bezboleśnie aplikować podskórnie dokładnie określoną dawkę leku, kontrolować poziom glukozy we krwi czy sprawdzać pracę serca, a także na bardzo wczesnym etapie choroby, wykryć raka piersi. Istnieją również systemy monitorujące poruszanie się osób starszych po domu, czy pluszowe misie śledzące stan zdrowia dzieci i niemowląt. W szpitalach wykorzystywane są również systemy do kontrolowania stanu pacjentów, które wykonują automatyczne pomiary kontrolne wybranych parametrów, dzięki czemu możliwe jest znaczne ograniczenie prac administracyjnych personelu medycznego, co oznacza więcej czasu przy łóżku pacjenta.
Embedded software
Z technologicznego punktu widzenia urządzenia typu wearables wpisują się w szerszy nurt Internetu Rzeczy, którego koncepcja możliwa jest przede wszystkim dzięki miniaturyzacji procesorów. Miniaturyzacja umożliwia bowiem produkcję mikrokontrolerów. Te wbudowane w przedmioty codziennego użytku mikrokomputery, wyposażone w embedded software, sterują pracą tych urządzeń od wewnątrz, bez konieczności ingerencji z zewnętrz. Z pomocą takich rozwiązań jak BLE mogą również komunikować się ze sobą i z użytkownikiem, ale także z lekarzem.
Embedded software to jednak zupełnie inny wymiar umiejętności programistycznych. Jest to tzw. programowanie niskopoziomowe, które wymaga od programisty znajomości sprzętu, w szczególności architektury mikroprocesora. A do tego niezbędne jest ogromne doświadczenie, tworzenie takiego oprogramowania jest czasochłonne i wrażliwe na błędy. Jednak to właśnie programowanie niskopoziomowe pozwala na najdalej idącą optymalizację kodu, zarówno pod względem szybkości, jak i objętości programu.
Augmented reality
Kolejnym obszarem do zagospodarowania przez inżynierię medyczną jest rozszerzona rzeczywistość (augmented reality), czyli system łączący świat rzeczywisty z tym generowanym komputerowo. W celu tworzenia obrazu wykorzystuje się obraz z kamery, na który nałożona jest, generowana w czasie rzeczywistym, grafika 3D. Połączony obraz może być wyświetlany na ekranie komputera czy telefonu, ale także za pomocą dostosowanych do tego celu okularów VR. Do tej pory technologia ta zyskała największą popularność dzięki grze w Pokemony, ale w medycynie potencjał tego rozwiązania jest ogromy. Wystarczy wyobrazić sobie obrazowanie medyczne, dzięki któremu lekarz za pomocą okularów widzi strukturę i czynności narządów wewnętrznych pacjenta. Narzędzia tego typu mogą być również wykorzystywane do wspierania operacji chirurgicznych, umożliwiając większą precyzję wykonywanych czynności.
Predictive analysis
Kolejnym ważnym obszarem, który wspiera postęp w medycynie jest bez wątpienia analiza danych. Ogromne moce obliczeniowe współczesnych komputerów umożliwiają analizę danych medycznych na poziomie dotychczas zupełnie nieosiągalnym. Doskonałym przykładem jest projekt IBM Watson Health. IBM Watson to superkomputer o 2880 rdzeniach i 15 terabajtach pamięci operacyjnej, wykorzystujący połączenie algorytmów do przetwarzania języka naturalnego, wyszukiwania informacji, reprezentacji wiedzy, wnioskowania automatycznego i uczenia maszynowego. Watson Health wyposażony został w medyczną wiedzę, która bazuje na 600 000 wynikach badań, ponad 2 mln stron opublikowanych na łamach uznanych czasopism naukowych oraz kartach 1,5 mln pacjentów. System specjalizuje się w diagnozowaniu chorób nowotworowych i może pochwalić się 90% skutecznością w wykrywaniu zmian nowotworowych, co jest wynikiem imponującym. System nie tylko stawia diagnozę, ale także rekomenduje lekarzowi sposób postępowania, opierając się na informacjach o tym, jaka kuracja osób z podobnym schorzeniem najlepiej sprawdziła się w przeszłości.
Wymienione technologie nie wyczerpują oczywiście katalogu rozwiązań oraz ich możliwego wykorzystania w medycynie, jednak w tym momencie to właśnie one są najszerzej eksploatowane w tej dziedzinie. Należy się oczywiście spodziewać, że w bardzo niedługim czasie pojawią się nowe technologie, nowe pomysły, nowe narzędzia. W kontekście ochrony zdrowia, jak nigdzie indziej, jest to oczywiście bardzo dobra wiadomość i warto się tym trendom przyglądać, bo dotyczą one nas wszystkich.
Z branżą IT związany od ponad 10 lat. Absolwent Karkonoskiej Państwowej Szkoły Wyższej w Jeleniej Górze i University of Abertay Dundee w Wielkiej Brytanii; w tej ostatniej uczelni rozpoczynał swoją karierę w IT pracując przy projektach badawczo rozwojowych. W ciągu kilku ostatnich lat zarządzał sprzedażą zagraniczną oraz procesami wewnętrznymi głównie we wrocławskich firmach. Obecnie w pełni odpowiedzialny za powiększanie portfolio strategicznych partnerów oraz ekspansję zagraniczną usług IT firmy JCommerce. Prywatnie miłośnik szkockiej pogody i słoweńskich gór.