Wenn es um medizinische Fortschritte geht, scheint das, was wir 2019 gesehen haben, direkt aus Science-Fiction zu stammen. Eine synthetische Haut, mit der Roboter "fühlen" können? Medizin, die auf Ihre individuellen Gene zugeschnitten ist? Pillendosen, die klug genug sind, um zu überwachen, ob Sie Ihre Medikamente einnehmen oder nicht? Dies sind jedoch nicht nur Ideen von Autoren und Hollywood-Filmemachern. Sie sind echte wissenschaftliche Fortschritte, die die Welt verändern werden. Lesen Sie weiter, um mehr über die größten medizinischen Fortschritte des Jahres 2019 zu erfahren, die uns allen helfen werden, im Jahr 2020 und darüber hinaus gesund zu bleiben. Lassen Sie sich überraschen!
1 Ein neues Werkzeug für die Gehirnchirurgie machte es sicherer und präziser.
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In der Gehirnchirurgie ist die Instrumentierung sehr wichtig. Gegenwärtig verursacht der Retraktor - ein Instrument, mit dem Chirurgen den Zugang zum Gehirn erleichtern - in etwa neun Prozent der Neurochirurgie versehentliche Schäden wie Gehirnschwellungen, Blutungen oder Hirninfarkte. Vor kurzem hat ein Team von Studenten der Johns Hopkins University einen neuen Retraktor entwickelt, der die Gehirnoperation umso effektiver und sicherer macht.
Die Studenten, die am Programm für biomedizinische Technik der Universität teilnehmen, nennen ihre Erfindung Radiex. Es hält kortikales Gewebe mit einem neuen, abgerundeten Design zurück, das den Stress besser verteilt. Darüber hinaus kann der Eintrittspunkt in den Kopf kleiner sein und der Retraktor kann während der Operation angepasst werden. Die Erfindung wurde bei einem Wettbewerb des Nationalen Instituts für biomedizinische Bildgebung und Bioingenieurwesen mit Bestnoten ausgezeichnet. Die Zulassung durch die FDA könnte in Kürze erfolgen.
2 Es gibt Ultraschallgeräte, die mit Ihrem Smartphone verbunden werden können.
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Ultraschallgeräte werden billiger, kleiner und vernetzter, einschließlich einer neuen Version, die mit Smartphones verbunden wird. Die neueste Version von Butterfly Health, die mit 250 Millionen US-Dollar finanziert wurde, wird weniger als 2.000 US-Dollar kosten. "Es ist ein großer Schritt nach vorne, Studien von einem Mobiltelefon aus am Krankenbett zu speichern, zu dokumentieren und zu überprüfen", sagte Rachel Liu, Assistenzprofessorin in der Notfallmedizinabteilung in Yale, in einer Erklärung.
Ultraschallgeräte sind jedoch nicht die einzige Schrumpftechnologie: Mithilfe der aufkommenden tragbaren Magnettechnologie können MRT-Geräte bald so stark schrumpfen, dass sie von Hand gehalten werden können!
3 Ein neuer Algorithmus kann helfen, Bauchspeicheldrüsenkrebs vorherzusagen.
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Bauchspeicheldrüsenkrebs wird oft als zu spät befunden, um operierbar zu sein, aber ein neuer Algorithmus, der von Forschern von Johns Hopkins Medicine entwickelt wird, kann Ärzten helfen, ihn früher zu finden. Der Algorithmus mit dem Spitznamen Felix wird so programmiert, dass er versteht, wie sich gesundes Pankreasgewebe von Tumoren oder anderen Anomalien unterscheidet. "Felix hat eine Genauigkeit von mehr als 90 Prozent bei der Erfassung von Tumoren bei CT-Scans", sagte Dr. Elliot Fishman, ein Forscher des Projekts, in einer Erklärung. Die Hoffnung ist, dass Felix den Krebs frühzeitig finden kann, indem er Daten aus anderen Routineuntersuchungen und Scans analysiert. Ein ähnlicher Algorithmus namens "TREWS", der für "Targeted Real-Time Early Warning System" steht, kann auch dazu beitragen, lebensbedrohliche Sepsis früher zu erkennen.
4 Es gibt eine Möglichkeit, schnellere und intelligentere Impfstoffe herzustellen.
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In den letzten Jahren gab es weltweit plötzliche Booms bei verheerenden Krankheiten, darunter Zika in Brasilien und Ebola in Nordafrika. Da die Entwicklung von Impfstoffen traditionell Jahre oder Jahrzehnte dauern kann und diese häufig isoliert entwickelt werden, suchen Forscher nach intelligenteren Wegen, um schnell Heilmittel zu entwickeln.
In einer Studie, die im Juni in der Zeitschrift Vaccines veröffentlicht wurde, beschreiben Forscher des Indian Institute of Science in Indien und der Icahn School of Medicine am Mount Sinai in New York neue Möglichkeiten, wie Impfstoffe entwickelt werden können, indem globale Daten zu Krankheiten analysiert und besser verstanden werden. Im Wesentlichen schlagen sie vor, dass wir mathematische Modelle verwenden, um Impfstoffe zu finden, anstatt Trial-and-Error-Tests durchzuführen.
5 Mit freundlicher Genehmigung von 3D-Druckern gibt es spezielle medizinische Geräte für einzelne Patienten.
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Dank der Fortschritte in der 3D-Drucktechnologie konnten Ärzte nach Angaben der Cleveland Clinic interne und externe Prothesen entwickeln, die den exakten Körpern der Patienten besser entsprechen. Die Technologie wurde von der Klinik kürzlich bei einer Vollgesichtstransplantation eingesetzt, wurde aber auch verwendet, um traditionellere Verfahren an den Körper des Patienten anzupassen. In einer Erklärung sagte die Klinik, dass sie 3D-Druck in "externen Prothesen, kranialen / orthopädischen Implantaten und maßgeschneiderten Atemwegsstents für Krankheiten verwendet haben, die die Atemwege verengen". Die Regulierung von 3D-gedruckten Medizinprodukten ist noch nicht abgeschlossen, aber die FDA hat einige 3D-Druckobjekte für viele Zwecke zugelassen, einschließlich chirurgischer Instrumente und Zahnimplantate.
6 Ein holographisches 3D-Navigationssystem kann bei Operationen helfen.
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Auf dem ProMedica Innovations Summit im November in Toledo, Ohio, zeigte das Unternehmen MediView XR, ein System, das Ärzten bei Operationen mit Hologrammen und 3D-Führung hilft. Stellen Sie sich das als Navigationssystem für Ihre Organe vor. Die Chirurgen können 3D-Versionen Ihrer internen Strukturen und ihrer Instrumente in Echtzeit sehen. "Die dreidimensionale Wahrnehmung und das räumliche Verständnis helfen nicht nur, das Gewebe zu zielen und zu behandeln, sondern vermeiden auch andere kritische Strukturen wie Blutgefäße", sagte Jeff Yanof, der Miterfinder des Geräts, und bezeichnete es als "Mini-GPS" für dein Körper.
7 Roboter können dank künstlichem Nervensystem und synthetischer Haut "fühlen".
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Der menschliche Körper hat taktile Sinne, aber jetzt können Roboter nach neuen Forschungen der National University of Singapore ähnliche Gefühle empfinden. In einer im Juli in Science Robotics veröffentlichten Studie haben Forscher herausgefunden, dass die synthetischen Skins elektronisch sind, was bedeutet, dass sie Sensoren haben, die sensorische Informationen weitergeben. Diese "Skins" sind mit künstlichen Nervensystemen gepaart, die die von den Sensoren eingehenden Daten interpretieren können.
"Menschen nutzen unseren Tastsinn, um fast jede tägliche Aufgabe zu erledigen, beispielsweise eine Tasse Kaffee zu sich zu nehmen oder einen Händedruck zu machen", sagte einer der Co-Autoren der Studie, Benjamin Tee, in einer Erklärung. "Ebenso müssen Roboter einen Tastsinn haben, um besser mit Menschen interagieren zu können." Die Technologie könnte laut der Studie für Roboter eingesetzt werden, die Katastrophenhilfe leisten oder sogar Kisten im Lager verpacken.
8 Es gibt ein Band-Aid-ähnliches Wearable, das mit Maschinen kommunizieren kann.
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Kleine Metallflecken auf der menschlichen Haut können jetzt genügend elektronische Verarbeitungsleistung enthalten, damit sie für die Kommunikation mit Maschinen verwendet werden können. Diese Mensch-Maschine-Schnittstellen verwenden, wie in der Zeitschrift Science Advances berichtet , Membranen aus mikroskopischen Halbleitern, die im Wesentlichen Computer in einem Pflaster sind.
Der Prozess ist kompliziert, aber im Kern erfassen die Wearables Bewegungen oder andere Aktionen der Träger, und diese wiederum ermöglichen es den Maschinen, bestimmte Aufgaben auszuführen. Laut der Forschung sind die Wearables "ultradünn, mechanisch nicht wahrnehmbar und dehnbar".
9 Medikamente können über Schallwellen in das Gehirn eingeführt werden.
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Einer der schwierigsten Durchgänge für Medikamente, die durch den Körper wandern, ist die Blut-Hirn-Schranke, die unser zentrales Nervensystem frei von eindringenden Krankheitserregern hält - bis jetzt also. Untersuchungen des Massachusetts General Hospital erklärten, wie Schallwellen durch fokussierten Ultraschall (FUS) im Wesentlichen eine kleine Tür für die Medizin öffnen können. Ultraschall verwendet eine Frequenz, die am weitesten von dem entfernt ist, was unsere Ohren hören können. Wenn sie nicht fokussiert sind, kann dies schädlich sein. Wenn sie jedoch fokussiert und in kurzen Stößen verwendet werden, können sie möglicherweise bestimmte Pillen durch die Blut-Hirn-Schranke drücken, indem sie die Pillen zum Pulsieren bringen.
10 Es gibt Pillendosen, die Sie und Ihre Medikamente im Auge behalten.
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Im Johns Hopkins Medical Center testen Forscher Pillendosen, die aufzeichnen, wann Patienten ihre Medikamente einnehmen, und elektronische Aufzeichnungen enthalten können, aus denen hervorgeht, wann Rezepte von Apothekern ausgefüllt wurden. Dies bedeutet, dass Ärzte besser erkennen können, ob bestimmte Patienten Anweisungen befolgen, was ihnen letztendlich hilft, Medikamente besser zu verschreiben. Laut dem Weltwirtschaftsforum experimentieren Forscher auch mit Pillen, die Sensoren enthalten, die Daten über einen Patch auf den Armen der Patienten an Smartphones übertragen.
11 Eine Blutuntersuchung könnte Brustkrebs fünf Jahre vor Auftreten der Symptome erkennen.
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Im November 2019 stellten Forscher der University of Nottingham einen Bluttest vor, mit dem Brustkrebs möglicherweise bis zu fünf Jahre vor Auftreten der Symptome erkannt werden kann. Auf der Jahreskonferenz des National Cancer Research Institute in Großbritannien erklärten die Wissenschaftler, dass der Test nach Autoantikörpern im Blut sucht, die der Körper als Reaktion auf Krebszellen produziert.
"Wir konnten Krebs mit angemessener Genauigkeit erkennen, indem wir diese Autoantikörper im Blut identifizierten", sagte Daniyah Alfattani, eine Doktorandin, die an der Studie arbeitete, in einer Erklärung. Während noch mehr Arbeit geleistet werden muss, schätzen Alfattani und ihr Team, dass der Test in etwa vier bis fünf Jahren verfügbar sein könnte.
12 Ein mögliches Medikament gegen Alzheimer könnte den kognitiven Rückgang verringern.
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Am 22. Oktober kündigte das in Boston ansässige Forschungslabor Biogen an, die FDA-Zulassung für ein Medikament zur Bekämpfung der Alzheimer-Krankheit zu beantragen. "Angesichts einer solch verheerenden Krankheit, von der weltweit zig Millionen Menschen betroffen sind, ist die heutige Ankündigung im Kampf gegen Alzheimer wirklich ermutigend", sagte Michel Vounatsos, CEO von Biogen, in einer Erklärung.
Studien zu dem Medikament, einem Antikörper namens Aducanumab, wurden zunächst im März eingestellt, nachdem frühe Forschungen schlechte Ergebnisse vorhergesagt hatten. Als die Forscher jedoch die Daten von 2.066 Patienten mit einer vollständigen 18-monatigen Behandlung neu bewerteten, stellten sie fest, dass Aducanumab tatsächlich die erste Therapie ist, die den kognitiven Rückgang verringert.
13 Inhalatoren mit Smartphone-Verbindung reduzierten die Krankenhausaufenthalte der Patienten.
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Für Menschen mit chronischen Atemproblemen retten Inhalatoren Leben. Und Propeller Health, ein Technologieunternehmen mit Sitz in Madison, Wisconsin, stellt jetzt einen Inhalator her, der über einen Sensor mit einer Smartphone-App verbunden ist, mit der Atemdaten verfolgt, analysiert und an Ihre Ärzte oder Leistungserbringer weitergegeben werden können. Im Juni 2019 veröffentlichten Forscher der Cleveland Clinic die erste Studie zu dieser Technologie im Journal of Telemedicine and Telecare . Nach einjähriger Verfolgung des Einsatzes des Inhalators bei den Teilnehmern ergab die Studie, dass die Anzahl der Krankenhausfahrten pro Patient von 3, 4 Fahrten pro Jahr auf 2, 2 gesunken ist.
14 Die Gen-Editing-Technologie wurde weiterentwickelt.
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Was wäre, wenn Ärzte einen DNA-Strang nehmen, eindringende Viren lokalisieren und infizierte Stränge im Wesentlichen "herausschneiden" könnten? Das ist das Versprechen der Technologie namens Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, kurz CRISPR. Obwohl sich die Technologie noch in einem frühen Entwicklungsstadium befindet, kann sie die DNA durch Hinzufügen, Löschen oder Ändern modifizieren, was Wissenschaftlern helfen kann, genetische Mutationen zu korrigieren und Krankheiten zu bekämpfen.
15 Depressionen können über die Verwendung von Mobiltelefonen diagnostiziert werden.
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In Mountain View, Kalifornien, sind viele große Technologieunternehmen ansässig, darunter Google. Es gibt dort aber auch viele Tech-Startups, darunter Mindstrong, ein Unternehmen, das mithilfe neuer Technologien die Nutzung von Smartphones kontinuierlich überwacht, um die Stimmung des Benutzers und andere Merkmale der psychischen Gesundheit zu messen - ohne laut einem Bericht bestimmte Benutzerdaten wie Texte oder Geolokalisierung zu erfassen. Nach der Beobachtung von Mustern, die symptomatisch für Depressionen oder andere psychische Gesundheitsprobleme erscheinen können, kann die Technologie Benutzer mit lizenzierten Gesundheitsdienstleistern verbinden. Der Schlüssel zur Technologie liegt darin, dass sie objektiv und fortlaufend ist, sodass jede Diagnose auf Fakten basiert.
16 Fehlende oder mutierte Gene können im Blut oder Knochenmark eines Patienten ersetzt werden.
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Krankheiten wie Sichelzellen werden durch neue Anwendungen der Gentherapie bekämpft. Die "Therapie" ist ein technischer und experimenteller Prozess, bei dem Stammzellen aus dem Blut oder Knochenmark eines Patienten entfernt und den Zellen neue Gene hinzugefügt werden, bevor sie im Körper ersetzt werden. Für Sichelzellen würde dies bedeuten, ein Gen hinzuzufügen, das jedem mit der Krankheit fehlt, oder ein mutiertes Gen durch eine gesunde Kopie zu ersetzen, so die US National Library of Science. Sobald die Zellen wieder eingeführt sind, sollten die Gene die Produktion von Anti-Krankheits-Genen steigern.
17 Die Wissenschaft hat möglicherweise Erdnussallergien beseitigt.
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Details eines von Stanford Medicine geleiteten Pilotprogramms wurden im November in der Zeitschrift JCI Insight veröffentlicht, um zu beweisen, dass es eine Heilung für Erdnussallergien oder zumindest eine Möglichkeit gibt, diese weniger schwerwiegend zu machen. Frühe Tests wurden an 20 Teilnehmern mit schweren Erdnussallergien durchgeführt: 15 wurden Etokimab injiziert, ein Antikörper, der allergischen Reaktionen im Immunsystem entgegenwirkt, und 5 anderen wurde ein Placebo verabreicht. Von denen, die den Antikörper erhielten, konnten 73 Prozent 15 Tage später eine Erdnuss essen. "Wir waren überrascht, wie lange die Wirkung der Behandlung anhielt", sagte Dr. Kari Nadeau, Professorin für Medizin und Pädiatrie in Stanford, in einer Erklärung. Sie merkt an, dass die Ergebnisse, die sich noch in einem frühen Stadium befinden, weitreichende Vorteile haben könnten, um auch andere Nahrungsmittelallergien zu bekämpfen.
18 Der Telegesundheitsboom setzte sich fort.
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Die Tage, an denen persönliche Treffen mit Ärzten erforderlich sind, können gezählt werden. Laut der im November veröffentlichten Studie mit dem Titel Telemedizin-Marktgröße, -anteil und -prognose 2019-2026 wird der Wert der Branche allein in den nächsten fünf Jahren voraussichtlich 113, 1 Milliarden US-Dollar betragen. Laut der American Hospital Association nutzen 76 Prozent der US-amerikanischen Krankenhäuser inzwischen irgendeine Form der Telegesundheit, einschließlich Videokonferenzen mit Ärzten und Fernüberwachung von Gesundheitsdaten.
19 Medizin kann auf Genen basieren, was sie präziser als je zuvor macht.
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Wir haben alle unterschiedliche genetische Make-ups und Proteine, daher ist es sinnvoll, dass die Medizin letztendlich auf eine bessere Interaktion mit unserem individuellen Körper zugeschnitten ist. Das wachsende Feld der Präzision oder personalisierten Medizin tut genau das und berücksichtigt auch den Lebensstil, die Umwelt und andere Faktoren des Patienten.
Diese neue Richtung in der Wissenschaft ist eine natürliche Erweiterung der Kartierung des menschlichen Genoms, die 2003 abgeschlossen wurde. Da die Kosten für die Kartierung persönlicher Gene auf unter 1.000 US-Dollar sinken, wurde der anfängliche "Entwurf" des Genoms auf 300 Millionen US-Dollar geschätzt an das National Human Genome Research Institute - die Kartierung Ihrer Gene könnte bald zum medizinischen Standardverfahren werden.
Adam Shalvey Adam Shalvey ist Schriftsteller und lebt in Rhode Island.