Eksoskeleti, močnejši vojaki

V filmu Na robu jutrišnjega dne (Edge of Tomorrow) se vojaki borijo v eksoskeletih, ki jim dajejo večjo moč, hitrost in vzdržljivost. Ellen Ripley je v drugem delu Osmega potnika (Alien) pošast na koncu premagala oblečena v tak pripomoček. Eksoskeleti niso več znanstvena fantastika, ameriški vojaki jih uporabljajo, da z njimi prenašajo težke tovore. Ker je vojska dober in bogat kupec, je v razvoju še več eksoskeletov za različne namene. Eksoskelet sestavljajo okvir in motorji, tu pa je tudi osnovni problem tovrstnih naprav. Izvor električne energije. Vleči za seboj električni kabel nima nobenega pravega smisla, saj omeji gibljivost. Za baterije pa vemo. So pretežke in ponujajo premalo časa delovanja, še posebno ko napajajo močne elektromotorje.

Eksoskelete za medicinske namene so razvili pred desetimi leti, uporabljajo pa jih med terapijami, s katerimi pomagajo paraplegikom ali ljudem, ki so preživeli kap. So veliki in okorni »oklepi«, ki podpirajo ves hrbet in noge ter motorizirajo gibanje vsakega koraka. Skoraj bi lahko rekli, da hodi »oklep«, bolnik pa se v njem le »pelje«. To so drage naprave s cenami nekaj sto tisočakov, zato gre razvoj v drugo smer. V bolj enostavne eksoskelete, ki bi jih lahko človek uporabljal brez pomoči drugih in tudi doma, ne le v zdravstvenih ustanovah. To pa pomeni tudi nižje cene, nekje med deset in dvajset tisoč evri. Še vedno veliko, a to je cena avtomobila srednjega razreda. To lahko dosežejo z modularno gradnjo eksoskeleta za vsakega uporabnika posebej, namesto ene univerzalne naprave, ki mora služiti vsem. Niso vsi bolniki popolnoma paralizirani. Nekateri so obdržali omejeno gibljivost in tem bi cenejši in preprostejši eksoskeleti lahko izboljšali vsakodnevno življenje.

Invalidni osebi, ki ima toliko občutka v nogah, da se lahko giblje z berglami, prototipni eksoskelet omogoči, da hodi dlje in hitreje. Ni narejen za vse terene, uporaben je le na ravnih površinah. Cilj raziskovalcev pa je izdelati eksoskelet, ki bo osebi, ki bi bila drugače prikovana na invalidski voziček, omogočil hoditi po mestu, vstopiti na javni prevoz in se premikati po pisarni. Še vedno je to preprosto gibanje, ki pa bo invalidom izboljšalo kakovost življenja in jim dalo večjo neodvisnost.

Nadomestki

Do neke mere so umetne dlani sorodne eksoskeletom. Gre za robotsko tehnologijo, ki bi osebi, ki je izgubila dlan, omogočila čim bolj normalno življenje. Po možnosti takšno, kot ga je imela pred nesrečo. Če eksoskelet ojači premik noge, ki je prešibak, da bi oseba lahko hodila, pa umetna roka (ali noga) zamenja del telesa, ki ga ni več. Ni težko izdelati umetne roke, ki je gibljiva kot prava. Težje je izdelati vmesnik z živčnim sistemom človeka, da ta lahko umetno roko premika tako, kot je premikal pravo. Z lastnimi možgani.

Trenutno najbolj izpopolnjena proteza roke je tako imenovana »Lukova roka«, imenovana po liku iz serije filmov Vojna zvezd. Med bojem izgubi roko, ki mu jo s svetlobnim mečem odreže Darth Vader, pozneje pa mu vgradijo umetno roko, ki ni v ničemer slabša od prave. »Lukova roka« še ni na tej ravni, lahko pa spremeni živčni signal v nekaj gibov prstov in dlani, tipala v roki pa so dovolj natančna, da prime jajce, ne da bi ga strla. Razvoj roke je financirala ameriška vojaška raziskovalna agencija DARPA, ki je financirala tudi večino projektov razvoja eksoskeletov.

Iskanje zdravila

Pametne ure in zapestnice so trenutno zelo priljubljene, ker je na ta trg s svojim izdelkom stopil tudi Apple. Štejejo korake, intenzivnost treninga in nekatere tudi srčni utrip, vendar so lahko veliko več kot le pripomočki za fitnes. V razvoju so naprave in metode, ki spremljajo bolnikovo stanje bolj natančno in manj invazivno kot tradicionalne metode in lahko vodijo do zdravljenja danes neozdravljivih bolezni.

Primer je partnerstvo med Intelom in fundacijo Michaela J. Foxa (MJFF), v katerem zbirajo podatke, sledijo napredovanju parkinsonove bolezni in ocenjujejo, kako se bolnik odziva na zdravila. Bolniki v raziskavi dobijo pametno uro z vgrajenim tipalom pospeška (pospeškometer), ki spremlja njihovo hojo in tresenje (drgetanje). Ure niso nič posebnega, temveč modeli, ki so tako ali drugače že na trgu, saj imajo vsi vgrajena ustrezna tipala. Podatke, ki jih tipalo zajema stokrat na sekundo, ura pošilja pametnemu telefonu, ta pa sistemu za analizo velikih podatkov, ki ga je v ta namen razvil Intel. Cilj projekta je, da s pomočjo te tehnologije nosljivih naprav razvijejo terapijo, ki upočasni ali pa celo ustavi napredovanje bolezni. Uporaba pametne ure je boljša in enostavnejša od običajne metode, pri kateri se mora bolnik ves čas opazovati in simptome vpisovati v dnevnik. Stara metoda je za bolnika časovno potratna, zgodi se, da pozabi, zato podatki niso konsistentni, pa že tako velja, da je ocenjevanje lastnega stanja lahko subjektivno. Stalno pridobivanje podatkov tipal, tudi kadar bolnik spi in se ne more opazovati, lahko pripomore k boljšemu razumevanju bolezni, predvsem pa za bolnika nošenje pametne ure ni utrujajoče in le malo zmoti njegovo običajno življenje.

Potekajo tudi drugi projekti za spremljanje redkejših bolezni. Ataksija vpliva na ravnotežje in koordinacijo, motnja gibanja pa je lahko posledica okvare živčevja ali malih možganov. Kako resni so simptomi, koliko je bolezen napredovala ali kako se bolnik odziva na predpisano terapijo, zdravnik oceni vizualno, ko opazuje bolnika, medtem ko hodi dvakrat po šest minut. Namesto tega kratkega testa bi radi spremljali gibanje bolnikov ves čas enoletne terapije, za kar so nosljive naprave s svojimi tipali primerne. Za začetek so uporabili standardne pametne trakove (fitnes zapestnice), ki so kot pametne ure opremljeni s tipali pospeška. Z njimi nadzirajo hojo pacienta ves čas terapije. Ko bo projekt napredoval, pa nameravajo predstaviti tipala, ki merijo tudi druge znake ataksije.

Nosljive naprave naj bi bile primerne za klinične preizkuse, pri otrocih pa ponujajo boljšo izkušnjo, saj je zanje enostavnejše, da imajo pametni pas okoli noge ali zapestja, kot bolj klasične metode diagnosticiranja in ugotavljanja poteka bolezni. Pri otrocih naj bi bilo že težko določiti »teste«, ki so hkrati primerni starosti in bolezni, za katero zbolijo. Še posebno kadar gre za dolgotrajne, boleče in invazivne preglede. Petletnika je težko prepričati, da bo šest minut hodil tako, kot mu reče zdravnik. Enostavneje je, da nosi pametni trak, kar pomeni tudi, da mora manjkrat obiskati zdravnika, saj lahko ta podatke pridobiva prek spleta.

Pregled krvi brez pikanja

Nosljive naprave lahko uporabijo tudi za kaj drugega kot le za nadzor zunanjih simptomov bolezni. Raziskovalci so začeli uporabljati pametne naprave, da zmanjšajo bolečino med pregledom krvi ali vnosom zdravil. Pretiranega pikanja si nihče ne želi.

Googlove kontaktne leče stalno merijo stopnjo sladkorja (glukoze) v krvi sladkornih bolnikov. Običajno si ti merijo stopnjo krvnega sladkorja tako, da se z iglo pičijo v prst in malce krvi kapnejo na merilne lističe ali pa imajo za ta namen posebno napravo. Kar je lahko boleče. Googlova leča pa je na videz enaka kontaktni leči, le da ima čip za brezžično komunikacijo in miniaturno tipalo glukoze. Luknjica v leči dovoli, da skoznjo steče nekaj solz (očesne tekočine), tipalo pa v tej tekočini izmeri stopnjo glukoze, podatek, ki ga nato »čip« pošlje uporabnikovemu pametnemu telefonu. Leče, ki naj bi na trg prišle v nekaj letih, naj bi izdelovalo podjetje Alcon (www.alcon.com).

Raziskovalci Univerze Southamptom (www.southampton.ac.uk) razvijajo napravo, s katero bo mogoče ves čas nadzirati pomembne vitalne znake. V tem se razlikuje od nosljivih naprav, pri katerih najprej pomislimo na to, da znajo meriti srčni utrip, krvni tlak in morda še kakšno fizično količino. Naprava je pravi osebni krvni laboratorij. Velika je polovico povprečnega pametnega telefona in sposobna naenkrat vzorčiti en nanoliter telesne tekočine z mikrodializno sondo, majhno iglo, zaradi katere je »pregled krvi« za uporabnika čim manj moteč. Tekočino analizira čip, tako imenovani laboratorij na čipu, sposoben meriti koncentracije snovi v krvi. Kot so stopnja krvnega sladkorja, laktati (osnova mlečne kisline) in druge biološke oznake. Ker gre pri tej napravi za večkratno spremljanje koncentracije snovi, dobijo zdravniki boljši vpogled v dogajanje v bolnikovem telesu. Prototipna naprava uporablja standardno sondo s premerom igle med 0,2 in 0,5 milimetra, ker pa lahko vzorči nanoliter tekočine, namesto mikrolitra, je sonda lahko še manjša. Če je igla premera 0,07 milimetra ali manj, uporabnik ne občuti bolečine med vzorčenjem krvi. Ker pa je še globoko v prototipni fazi, bomo morali verjetno čakati leta, da bo na voljo. Še bolj napredne so ideje o vsadkih pod kožo bolnika, ki bi meritve brezžično pošiljali pametnim telefonom.

Manj invazivno za bolnike

Ko zbolimo, ne resno, dovolj je gripa, si moramo najmanj vsake toliko izmeriti temperaturo, kar je problem, ko je bolnik majhen in ne razume, da termometer zahteva nekaj časa. Hrvatici sta zanje izdelali plišastega medvedka skrbnika (http://teddytheguardian.com), ki je videti kot igrača, vendar v sebi skriva tipala. Ta znajo izmeriti temperaturo, srčni utrip in stopnjo kisika v krvi. Meritve se prenesejo na pametni telefon oziroma tablico ali spletno aplikacijo, da jih lahko vidi tudi zdravnik.

Napravo, ki je namenjena uporabi v bolnišnicah in je temu primerno bolj zmogljiva, je razvilo slovensko podjetje Mesi (www.mesimedical.com). Njihov izdelek HealthStation sestavljajo brezžični moduli in osrednja enota. Brezžični moduli lahko merijo EKG, gleženjski indeks, nadlahtni tlak in spirometrijo. Dodajati pa je mogoče tudi nove meritve. Algoritmi iz zbranih podatkov izračunajo dodatne parametre in meritve, kot je na primer hitrost pulznega vala. Vsi podatki se beležijo na enem mestu, kar daje zdravniku celostno poznavanje izmerjenih podatkov in s tem omogoča ustrezno diagnosticiranje in preprečuje možnosti za napačno predpisano terapijo.

Revija Forbes je pred kratkim razkrila, da namerava podjetje Walmart postati ponudnik številka ena na področju zdravstva. Gre za podjetje, ki je znano predvsem po slabem ravnanju s svojimi zaposlenimi in pomanjkanju etike. Je to dokončni znak, da je zdravje le posel, in ne človekova pravica, ter da je v to vpletena tudi tehnologija? Aplikacije za pametne naprave, ki obljubljajo hujšanje, boljše počutje oziroma kar koli, kar zadeva zdravje, so med največkrat prenesenimi iz tržnic, pa čeprav največkrat ne nudijo tistega, kar obljubljajo. Tehnologija pa lahko pomaga. Vse, kar smo omenili, ima pozitiven vpliv. O tem ni dvoma, vprašanje pa je, koliko ljudi bo imelo dostop do vsega tega in za kakšno ceno.