جدیدترین فناوری های پزشکی در عرصه تجهیزات پزشکی در سالهای اخیر

ماسک هوشمندی که تنفس را آسان می کند

اخیراً یک ماسک هوشمند آزمایشی جدید اختراع شده است که به طور خودکار تنفس را در شرایطی که حداکثر فیلتر هوا لازم نیست تسهیل می کند.

بر طبق گزارش نیواطلس، یک گروه از محققان کره ای نمونه اولیه ماسکی را ساخته اند که دارای دو غشای فیلتر متخلخل (یک غشاء در هر طرف صورت) از نانوالیاف الاستومری الکتریکی است.
در اطراف هر صفحه غشایی یک مکانیسم حلقه کشش پنوماتیک متصل به یک دستگاه سبک و قابل حمل قرار دارد. این دستگاه شامل یک سنسور هوا، یک پمپ هوا و یک تراشه میکروکنترلر می باشد.
این دستگاه به صورت بی سیم به یک کامپیوتر مجهز به نرم افزار هوش مصنوعی متصل می شود.
هنگامی که سنسور هوا غلظت بالایی از ذرات خطرناک در هوا را تشخیص می دهد، کامپیوتر پمپ هوا را فعال می کند. به این ترتیب مکانیزم لولا کشیده شده و در نتیجه غشای متصل به آن در حالت عادی قرار می گیرد. در نتیجه منافذ غشاء کوچک می مانند و بالاترین میزان فیلتراسیون را دارند.
اما اگر حسگر تشخیص دهد که هوا تمیزتر است و سرعت تنفس فرد افزایش یافته است، نرم افزار مکانیسم حلقه را آزاد می کند و در نتیجه غشاء نازک تر می شود،اندازه منافذ آن نیز افزایش می یابد و در نتیجه تنفس راحت می شود.
آزمایشات روی داوطلبان نشان داد که حتی زمانی که سوراخ های غشاء به اندازه کافی بزرگ بودند تا توانایی تنفس از طریق ماسک را بهبود بخشند، راندمان فیلتر هوا به 6 درصد کاهش یافت.
محققان تصمیم گرفتند این فناوری را سبکتر و کوچکتر کنند.
لازم به ذکر است که این بررسی در ACS Nano انتشار یافته است.
ربات ها از دور به دیدار سالمندان می روند
ربات‌های مجهز به هوش مصنوعی برای کمک به پزشکان در برقراری ارتباط از راه دور با بیماران در خانه‌های سالمندان ساخته شده‌اند.
با کمک این پروژه، پزشکان از یک ربات برای برقراری ارتباط با ساکنان خانه های سالمندان در اسکاتلند با استفاده از اینترنت استفاده می کنند.
پزشکان می توانند با چشمان ربات محیط را ببینند، با کمک ربات در اتاق یا بین اتاق حرکت کنند و با استفاده از دست و بازوی ربات ارزیابی های پیچیده تری انجام دهند. همچنین این ربات نیمه خودکار می تواند 24 ساعت شبانه روز و 7 روز هفته کار کند.
به گفته انجمن مطبوعات، پزشکان از ربات های کنترل شده برای ویزیت بیماران مبتلا به آلزایمر و سایر بیماری ها در خانه های سالمندان استفاده می کنند.

پیشرفت فناوری ایمپلنت مغزی از طریق توسعه سنسور اندازه دانه نمک

محققان حسگرهای کوچکی به نام “Nurgren” ساخته اند که به اندازه یک دانه نمک است و فناوری رابط مغز و کامپیوتر را ارتقا می دهد.ظاهراً این حسگرها کوچکترین نوع تجهیزات پزشکی در طول تاریخ بوده اند.

استفاده از مداخله کامپیوتری مغز (BCI) امیدوار کننده است، چه برای اهداف تحقیقاتی و چه برای بازیابی توانایی های افراد دارای معلولیت. در این میان توسعه سنسورهای کوچک باعث افزایش کارایی این فناوری می شود.
در بسیاری از مداخلات فعلی مغز و رایانه، الکترودها مستقیماً در مغز انسان قرار می گیرند. در این روش معمولاً دو یا چند الکترود قرار داده می شود که هر یک از آنها توانایی نظارت یا تحریک فعالیت الکتریکی چند صد عصب در مغز را دارند. اگرچه این دستاورد ممکن است چشمگیر به نظر برسد، اما تقریباً 86 میلیارد نورون در مغز انسان وجود دارد، بنابراین، محققان به دنبال راه‌های بهتری برای ساخت الکترودهایی بودند که می‌توانند همزمان بر اعصاب بیشتری تأثیر بگذارند، بدون اینکه نیازی به کاشت یک سری الکترود در مغز باشند.
چهار سال پیش، محققان دانشگاه براون در رود آیلند، دانشگاه بیلور تگزاس، دانشگاه کالیفرنیا و شرکت کوالکام فرآیند توسعه الکترودهای بهبود یافته را آغاز کردند. این الکترودها که نوروگرین نامیده می شوند، منجر به توسعه حسگرهایی شده اند که بسیار کوچکتر از الکترودهای قابل کاشت هستند. هر نوروگرین به اندازه یک دانه نمک است.
هنگامی که نورون ها در مغز قرار می گیرند، شبکه ای از آنها تشکیل می شود. یک تکه کوچک که به جمجمه متصل می شود می تواند به طور خودکار انرژی مورد نیاز برای جراحی مغز و اعصاب را تامین کند. به این ترتیب نورون ها می توانند اعصاب مجاور خود را تحریک کنند.
در جدیدترین آزمایش این فناوری، 48 نورون در پوست مغز یک موش زنده کاشته شد. با استفاده از حسگرها، محققان توانستند ویژگی‌های سیگنال‌های عصبی مرتبط با فعالیت خودکار مغز را ثبت کنند و به طور همزمان بخش‌های خاصی از قشر مغز را تحریک کنند.
بر اساس گزارش ها، این فناوری در حال حاضر قادر به ایجاد شبکه ای از 770 نورون در مغز انسان است. البته محققان معتقدند در آینده می توان هزاران حسگر را در مغز افراد نصب کرد.
این گزارش در Nature Electronics منتشر شده است.

دستگاهی برای تشخیص از دست دادن بویایی ساخته شد

محققان کشور دستگاهی طراحی کرده اند که با استفاده از سیگنال های مغزی و هوش مصنوعی، از دست دادن بویایی در افراد را بدون اشتباه تشخیص می دهد. این نوع از تجهیزات پزشکی در پزشکی قانونی و بیمارستان ها کاربرد دارد.
محمدجوادی صدقی‌زدا، مدیر پروژه «تجهیزات تشخیص بو با استفاده از هوش مصنوعی و سیگنال‌های مغزی» و دانش آموخته دانشگاه صنعتی شریف گفت: موفق به طراحی این دستگاه در مرکز فناوری‌های همگرا دانشگاه شریف شدیم.
این محقق دانشگاه صنعتی شریف با تاکید بر اینکه هر یک از حواس پنج گانه به روش های مختلف آزمایش می شود، اما روش دقیق بویایی وجود ندارد، ادامه داد: از این رو تجهیزات پزشکی را طراحی کردیم که با استفاده از سیگنال های مغزی و تشخیص هوش مصنوعی، از دست دادن بویایی را تشخیص می دهد.
به گفته این محقق، با استفاده از این روش در کنار تشخیص دقیق میزان بویایی انسان، می توان بیماری های مرتبط با آن را ردیابی کرد.
صدقی زدا با بیان اینکه هنوز هیچ روش داخلی برای تشخیص از دست دادن بویایی در کشور وجود ندارد و چنین دستگاهی ساخته نشده است، گفت: این سیستم در بسیاری از بیمارستان‌ها، پزشکی قانونی، تشخیص کرونا، تشخیص آلزایمر و … استفاده می‌شود.
وی با بیان اینکه کیت های تشخیص بو برای تست بوی افراد ساخته شده است، گفت: این کیت ها بوی فرد را بر اساس نظر شخصی پزشک ارزیابی می کنند که با درصد بالایی از خطا همراه است. همچنین این کیت ها برای درمان و رفع بو مفید نیستند.
وی ادامه داد: بسیاری از افرادی که به آلزایمر مبتلا می شوند، 10 تا 20 سال قبل از بروز آن، حس بویایی خود را از دست می دهند و می توان از این دستگاه برای تشخیص و ردیابی این گونه بیماری ها استفاده کرد.
این محقق با اشاره به روش تشخیص از دست دادن بویایی با استفاده از دستگاه تشخیص بویایی، خاطرنشان کرد: هنگام تشخیص از دست دادن بویایی فرد، بوهای مختلف توسط بیمار آزمایش می شود و در عین حال دستگاه از سیگنال های مغزی در دستگاه استفاده می کند.
وی در ادامه گفت: از این دستگاه برای تحریک حس بویایی بیمار نیز استفاده می شود تا حس بویایی بیمار برگردد.
صدقی زاده با بیان اینکه این دستگاه معادل ایرانی ندارد، گفت: روش های به کار رفته در این دستگاه پزشکی در نمونه های خارجی نیز دیده نمی شود.
وی تاکید کرد: از آنجایی که تشخیص این دستگاه دقیق است، در پزشکی قانونی و بیمارستان ها کاربرد دارد.
این دانشمند با بیان اینکه ضریب خطا در این دستگاه وجود ندارد و جزئیات از بین رفتن بویایی را به تصویر می کشد، گفت: این دستگاه هم اکنون در برخی بیمارستان ها مورد استفاده قرار می گیرد.
این دستگاه تحت حمایت مرکز فناوری های همگرا، معاونت علمی و فناوری و بخشی از 125 پروژه این مرکز می باشد.
وسیله ای که جان قربانیان چاقو را نجات می دهد

دانش جویی یک نوع دستگاهی اختراع کرده است که زخم چاقو را می بندد و با جلوگیری از خونریزی فراوان به نجات جان انسان ها کمک می کند.

به گزارش انجمن مطبوعات، دانش جویی دستگاهی طراحی کرده است که به امدادگران کمک می کند تا به سرعت خونریزی ناشی از جراحات چاقو را متوقف کنند.
جوزف بنتلی، دانشجوی طراحی و فناوری در دانشگاه لوگبروگ، نمونه اولیه دستگاه REACT را ساخته است که از فشار در محل زخم برای توقف خونریزی استفاده می کند.
در واقع، این دستگاه زخم را در نواحی که درمان آن به طور کلی دشوار است، مانند زیر بغل و شکم هدف قرار می دهد.
قربانی زخم چاقو می تواند در عرض 5 دقیقه بمیرد، بنابراین اولین اولویت برای پزشکان توقف خونریزی بیش از حد است.
به گفته این دانشجوی سال آخر، دستگاه REACT می تواند زخم را سریعتر از روش های معمولی ببندد و سپس به راحتی در حین عمل جراحی برداشته می شود.
به طور معمول، امدادگران و پلیس از کیت کنترل خونریزی استفاده می کنند که حاوی گاز است و زخم را با فشار فشرده می کند. REACT به همین ترتیب عمل می کند، اما خونریزی را برای مدت زمان کوتاه تری متوقف می کند. همچنین در صورتی که دستگاه به اندازه کافی زخم را فشرده نکند، می توان آن را برداشته و روند توقف خونریزی را تکرار کرد.
بنتلی در این خصوص می گوید: استفاده ساده از دستگاه و فرآیند خودکار سیستم تجهیزات پزشکی REACT به امدادگران کمک می کند تا جان قربانی را سریعتر نجات دهند.