- Kunstmatige intelligentie maakt nauwkeurige diagnoses en gepersonaliseerde medische zorg mogelijk
- Ultraviolette lichttechnologie doodt bacteriën, schimmels en virussen in ziekenhuizen
- Bionisch oog herstelt zicht bij mensen met visuele beperkingen
- DARPA’s hersengestuurde protheses geven gewonde oorlogsveteranen weer mobiliteit
- Geen sciencefiction meer: twee real-life tricorders, geïnspireerd door Star Trek
2016 was een belangrijk jaar voor de vooruitgang in de medische technologie met veel innovaties in software, kunstmatige intelligentie, medische apparatuur en diagnostiek. Hier is een blik op een aantal van de meest ontwrichtende technologieën in de gezondheidszorg van dit moment.
1. Kunstmatige intelligentie maakt nauwkeurige diagnoses en gepersonaliseerde medische zorg mogelijk
Medische fouten zoals het opereren van de verkeerde patiënt of de verkeerde behandeling van een aandoening komen vaker voor dan we denken. Bovendien wordt 10 tot 20 procent van de medische gevallen onjuist gediagnosticeerd. Deze fouten kunnen de gezondheid van een patiënt ernstig benadelen en zorgverleners aanzienlijke hoeveelheden geld kosten. Stel je nu een toekomst voor waarin een professionele zorgverlener precies weet wanneer en hoe een patiënt ziek wordt. Dit is geen science fiction. Deze realiteit staat voor de deur. Het zal niet lang meer duren voordat artsen een behandeling voorschrijven voordat een ziekte überhaupt de kans krijgt zich te manifesteren. Zorgverleners maken steeds vaker gebruik van kunstmatige intelligentie. Supercomputers als IBM’s Watson zijn voor het verkrijgen van real-time klinische en medische kennis, het stellen van diagnoses en het formuleren van behandelplannen voor medische professionals bijna onmisbaar geworden.
Het gebruik van kunstmatige intelligentie in de zorg leidt tot een aanzienlijke vermindering van behandelingskosten, onnodige ziekenhuisprocedures en resulteert in een efficiëntere ziekenhuis workflow en gunstige resultaten bij patiënten. Binnen 5 tot 10 jaar kunnen medische professionals met behulp van kunstmatige intelligentie, 3D-imaging technologie en patroonherkenning, chronische aandoeningen als diabetes, hart- en vaatziekten en kanker in tijd van een paar minuten diagnosticeren. Kunstmatige intelligentie, gecombineerd met het op afstand monitoren van patiënten en het gebruik van wearables die hen in staat stellen hun aandoening zelf te monitoren, biedt mensen meer controle over hun eigen gezondheid. De zelflerende technologie past zich gaandeweg aan het gedrag van de gebruiker en de feedback van het lichaam aan, wat leidt tot steeds verder gepersonaliseerde medische zorg in plaats van one-size-fits-all behandelingen.
Harpreet Singh Buttar, analist bij marktonderzoek en -analysefirma Frost & Sullivan, zegt: “…In 2025 zijn kunstmatig intelligente systemen overal bij betrokken, van digitale avatars die patiënten met vragen assisteren tot management van de bevolkingsgezondheid.”
2. Ultraviolette lichttechnologie doodt bacteriën, schimmels en virussen in ziekenhuizen
Een ziekenhuis is potentieel een gevaarlijke omgeving. Volgens het Amerikaanse Centre for Disease Control loopt bijna één op de vijfentwintig patiënten tijdens een verblijf in of zelfs bij een bezoek aan een ziekenhuis een infectie op, wat resulteert in bijna 100.000 sterfgevallen per jaar. Het is haast onbegonnen werk om niet alleen alle oppervlakken maar ook hele ruimten bacterievrij te houden en de verspreiding van infecties en virussen tegen te gaan. Traditioneel worden daar middelen als alcohol, bleekmiddel en chemische nevel voor gebruikt, maar deze zijn duur en verre van gezond. Bovendien zijn de resultaten vaak kortstondig.
Indigo-Clean, een nieuw soort lichttechnologie heeft de potentie om de manier waarop ziekenhuizen en andere medische zorginstellingen bacteriën en ziektekiemen elimineren te revolutioneren. Indigo-Clean is ontwikkeld aan de Universiteit van Strathclyde in Glasgow en geproduceerd door Kenall Manufacturing. Het systeem doodt bacteriën als methicilline-resistente staphylococcus aureus (MRSA) vrijwel direct en op langdurige basis, door het verspreiden van 405 nanometer zichtbaar ultraviolet LED-licht. Het licht wordt door muren en andere oppervlakken weerkaatst en door schadelijke micro-organismen geabsorbeerd. Vervolgens vindt er binnenin de organismen een chemische reactie plaats, vergelijkbaar met de effecten van bleekmiddel, die de verspreiding van de organismen stopzet. Het licht vermindert de groei en verspreiding van schadelijke bacteriën, gisten, virussen en schimmels, zowel in de lucht als op harde en zachte oppervlakken. Indigo-Clean is volkomen veilig voor continu gebruik en bijzonder geschikt voor wachtkamers, operatiekamers en ruimten met patiënten die een zwak immuunsysteem hebben en daardoor extra gevoelig zijn voor infecties.
3. Bionisch oog herstelt zicht bij patiënten met visuele beperkingen
Volgens een WHO-rapport hebben naar schatting 285 miljoen mensen wereldwijd een visuele beperking: 39 miljoen mensen zijn blind en 246 miljoen slechtziend. Oorzaken van slechtziendheid of blindheid omvatten ongecorrigeerde aandoeningen als astigmatisme, bijziendheid,verziendheiden onbehandelde staar of glaucoom. Met behulp van technologie kan een aantal oorzaken van slechtziendheid of blindheid worden gecorrigeerd. Voor mensen die blind of slechtziend zijn geworden als gevolg van bijvoorbeeld retinale degeneratieve aandoeningen is er nu een geavanceerde oplossing. De nano-Retina NR600 is een bionisch oogsysteem dat bestaat uit een kunstmatig netvliesimplantaat in combinatie met een bril. Het systeem vervangt de niet-functionerende fotoreceptorcellen in het oog en creëert elektrische stimulatie om de overgebleven gezonde retinale cellen te activeren. De NR600 is het enige kunstmatige netvlies met 3D-neurale interfacetechnologie en interne voeding. Met bionische ogen als de NR600 van Nano-Retina en die van andere marktleiders als Optobionics en Second Sight, kunnen miljoenen patiënten die lijden aan retinale degeneratieve ziekten hopelijk ooit weer zien.
4. DARPA’s hersengestuurde protheses geven gewonde oorlogsveteranen weer mobiliteit
DARPA, de onderzoeksdivisie van het Pentagon, houdt zich onder andere bezig met bioengineering en het ontwerpen van nieuwe defensietechnologie. Met een budget van niet minder dan $296 miljoen zijn ze een aantal jaren geleden van start gegaan met onderzoek naar mens-machine symbiose en manieren om het menselijk geheugen te verbeteren. Een gebied waar DARPA zich momenteel specifiek op richt is de ontwikkeling van hightech, hersengestuurde protheses om gewonde militairen met geamputeerde ledematen (en uiteindelijk ook patiënten met neurologische aandoeningen en verwondingen aan het ruggenmerg) hun mobiliteit terug te geven.
De ‘Luke’ arm (Life Under Kinetic Evolution – maar ook vernoemd naar Luke Skywalker uit Star Wars, die een robotarm had) is ’s werelds meest geavanceerde prothese. Hoewel de arm nog niet commercieel beschikbaar is hebben een aantal oorlogsveteranen onlangs een ‘Luke’ gekregen. De prothese wordt bestuurd door sensoren die geïmplanteerd zijn in de hersenen. De sensoren zenden ook elektrische impulsen naar de sensorische cortex om de tastzin van de gebruiker te herstellen. Testen met de Luke arm lieten zien hoe gebruikers sloten konden openen, hun haar konden kammen en diverse kleine objecten als druiven konden vastpakken. De Luke weegt net zoveel als de arm van een volwassene en geeft de gebruiker de volledige controle over zijn kunstmatige vingers. De prothetische arm kan verschillende instructies tegelijk ‘begrijpen’ waardoor het apparaat zich op natuurlijke manier beweegt. De arm wordt voortdurend door menselijke proefpersonen getest om de technologie verder te verfijnen. De focus ligt op het optimaliseren van de sensorische feedback-algoritmen en het aanscherpen van de neurale controle.
5. Geen sciencefiction meer: hier zijn twee real-life tricorders, geïnspireerd door Star Trek
Fans van Star Trek zullen zich ongetwijfeld de tricorder herinneren die Dr. Leonard McCoy gebruikte om medische aandoeningen te diagnosticeren. Met het fictieve apparaat kon hij gevaarlijke organismen opsporen en vitale orgaanfuncties controleren. De Star Trek tricorder spreekt bij velen al jaren tot de verbeelding en heeft inmiddels ook als inspiratie gediend voor de ontwikkeling van verschillende real-life equivalenten. Er zijn al diverse smartphone apps, apparaten en wearables beschikbaar die bijvoorbeeld een seintje sturen als je een herhaalrecept moet aanvragen, of die door middel van sensortechnologie je ademhaling, hartslag, transpiratieniveau en temperatuur monitoren.
Een goed voorbeeld van een apparaat dat wel iets wegheeft van de tricoder is de Scanadu Scout Medical Tricorder. Het apparaat kan naast het meten van de vitale functies als temperatuur, ademhaling, hartslag en bloedzuurstofgehalte ook een ECG maken, je urine scannen en stresslevels monitoren. De Scanadu werkt in combinatie met een mobiele app en om een scan uit te voeren hoef je het apparaat alleen maar een paar seconden tegen je voorhoofd te houden.
Een ander voorbeeld is de Changhong H2 smartphone die dit jaar op de CES werd onthuld. De H2 wordt geprezen als ’s werelds allereerste real-life tricoder en is het geesteskind van de Israëlische startup Consumer Physics en Changhong, een van China’s grootste elektronicafabrikanten. Het apparaat is voorzien van een SCiO moleculaire scanner die in staat is de moleculaire vingerafdruk of chemische samenstelling van een voorwerp, materiaal of substantie te identificeren. Het doet dit door een soort infrarood lichtbundel op het te identificeren item te schijnen. Het apparaat absorbeert het terugkaatsende licht, verandert het in een spectrum waarna het wordt geanalyseerd. De H2 kan je vertellen hoe vers een voedselproduct is of hoeveel calorieën er in je muffin zitten. De H2 kan ook de body mass index van een persoon meten of de chemische samenstelling van pillen identificeren. Het apparaat heeft zeker groot potentieel voor toekomstige toepassingen in de gezondheidszorg. De telefoon komt in juni dit jaar in beperkte aantallen op de markt en zal ongeveer $ 440 kosten.
We hebben in dit artikel maar een aantal van de vele revolutionaire doorbraken op het gebied van de gezondheidszorg besproken. Sommige van deze ontwikkelingen wachten nog op goedkeuring van de FDA of moeten hun waarde eerst nog bewijzen. Andere innovaties vereisen een nieuwe manier van denken of moeten geïntegreerd worden in bestaande medische systemen om het potentieel ervan te kunnen realiseren. Een ding is zeker, technologie blijft de gezondheidszorg in de toekomst revolutioneren, waardoor medische zorgverleners toegang krijgen tot nieuwe en innovatieve manieren om hun beroep uit te oefenen. Hierdoor stijgen onze overlevingskansen en ligt een betere levenskwaliteit straks hopelijk binnen ieders handbereik.
