Защита презентации

Материал из Letopisi.ru
Перейти к: навигация, поиск

Здравствуйте! Меня зовут Полина Жемчюговайте. Я расскажу вам, как используется компьютер и компьютерные технологии в медицине.

Цели работы:

  • изучить использование компьютеров и компьютерных технологий в различных областях медицины;
  • познакомить участников компьютерного фестиваля с результатами исследования.

Компьютер это универсальное устройство для обработки информации. Медицина на современном этапе из-за большого количества информации нуждается в применении компьютеров и компьютерных технологий.

Офтальмология

Современная офтальмологическая техника позволяет продиагностировать как аномалии рефракции глаза (близорукость, дальнозоркость, астигматизм), заболевания преломляющих сред глаза (помутнения роговицы и хрусталика), так и заболевания рецепторного аппарата, возникающие при глаукоме, диабете, дистрофиях сетчатки. Такое диагностическое оборудование последнего поколения позволяет измерить большинство необходимых параметров глаза совершенно безболезненно, не касаясь поверхности глаза. Это значительно снижает риск каких-либо воспалений глаза и сокращает время самой процедуры обследования.

Компьютерный роговичный топограф позволяет в течение нескольких секунд отсканировать всю поверхность роговицы, замерить ее топографию и преломляющую способность в каждой точке. На экране этого прибора врач видит трехмерное изображение. Мощный компьютер отображает полученную информацию в виде цифровых характеристик.

С помощью компьютерного ультразвукового А - скана определяются размеры передней камеры глаза, толщина хрусталика, размер глазного яблока и стекловидного тела, эти сведения необходимы при проведении самых разных операций. Компьютерный тонограф измеряет колебания внутриглазного давления, скорость продукции и оттока внутриглазной жидкости. Обследование на тонографе очень важно для тех, у кого обнаружена глаукома. При этом заболевании циркуляция жидкости в глазу обычно нарушена. Анализатор глазного дна позволяет рассмотреть и измерить любой участок на глазном дне; обеспечивает фотографический контроль глазного дна и позволяет осуществлять документированный контроль за изменениями, происходящими на глазном дне при большинстве глазных заболеваний.

Микрокератомы необходим для проведения лазерной коррекции. Программное обеспечение позволяет учитывать множество нюансов и индивидуально подходить к выбору программы коррекции. Это позволяет получить оптимальный для пациента результат.

Анализатор поля зрения (компьютерный периметр) снимает информацию о поле зрения - пространстве, которое видит глаз человека при неподвижной фиксации. Специальная компьютерная программа представляет количественные характеристики зрения в определенных участках, что особенно важно при диагностике заболеваний.

Многофункциональная офтальмохирургическая система Мillennium незаменима при операциях по удалению хрусталика и при сложной хирургии. Система снабжена встроенным компьютером, следящим за технологией операции, и сообщающим хирургу при помощи голосовой связи или монитора о малейших отклонениях. Что очень важно, хирург при работе с этой системой практически не нуждается в сопровождающей бригаде.

Авторефкератометр определяет степень рефракции глаза (близорукость, дальнозоркость, астигматизм - нарушения рефракции), измеряет радиус кривизны роговицы, диаметр зрачков (что необходимо для определения зоны лазерного воздействия при лазерной коррекции), расстояние между зрачками глаза.

Бесконтактный тонометр, не касаясь поверхности глаза, мгновенно измеряет истинное внутриглазное давление. Аргоновый лазер дает возможность проводить лечение дистрофических и воспалительных процессов сетчатки при ее отслойке, при близорукости, сахарном диабете, воспалении и тромбозах сосудов сетчатки, при некоторых видах глаукомы. Его наличие позволяет проводить практически весь объем лазерных вмешательств на глазном дне, известных на сегодняшний день.

Рентген и томография

Рентгеновские лучи - вид электромагнитного излучения. У рентгеновских лучей меньшая длина волны, и они несут больше энергии, чем видимый свет. Рентгеновские лучи испускает при бомбардировке электронами вольфрамовая пластина. Рентгеновские лучи проходят через кожу, жир, мышцы и кровь засвечивают пленку, делая ее черной. Кости плотные и содержат кальций, поэтому они задерживают лучи и на пленке получаются светлыми. Современные рентгеновские системы позволяют получать снимки в электронном виде, просматривать их на экране и хранить в памяти компьютера. Для получения твердой копии изображения используется лазерный принтер.

При компьютерной томографии пучок рентгеновских лучей вращается вокруг тела пациента, а само тело при этом медленно продвигается вперед. Так получают серию послойных изображений.

При ядерно-магнитном резонансе пациента окружают таким сильным магнитом, что все протоны его тела поворачиваются в одну сторону. Затем пускают радиоимпульсы, выбивающие протоны с орбиты. При этом возникают радиосигналы, которые сканер регистрирует и превращает в изображение. Изображения позволяют видеть исследуемый орган как бы "в разрезе".

Компьютерные томографы используются для исследования головного мозга и всего тела, включая формирование изображений сердца и сосудов и, особенно, в случаях, когда необходимо получить данные для больших объемов при однократной задержке дыхания, например, при множественной травме, эмболии легких и в онкологии.

В стоматологии рентгенаппараты, управляемые персональным компьютером, дают возможность увеличения размера исследуемого объекта в десятки раз, что позволяет рассмотреть все особенности зубов верхней и нижней челюстей и прилежащих к ним анатомических структур, суставов и гайморовых пазух, количество, структуру и плотность костной ткани, позволяют увидеть скрытые изменения в тканях зуба и пародонта. Трехмерное изображение позволяет определить такие характеристики, как длина и топография корневых каналов, их количество, структуру и плотность костной ткани, начальные стадии воспалительных процессов.

УЗИ

УЗИ - способ получения изображений внутренних органов, основанный на принципе локации исследуемого органа при помощи ультразвука. Используются звуковые волны частоты 2-10 мегагерц, отражаемость которых зависит от плотности элементов тела. Информация об отраженных волнах обрабатывается компьютером, в результате чего и формируется изображение. Возможно построение 3-х мерного изображения. Ультразвуковое излучение плохо проходит через "воздушные" органы и кости.

Ультразвуковые сканеры используются для акушерских, гинекологических (примерно через 16 недель беременная женщина может пройти ультразвуковое исследование, чтобы проверить, здоров ли плод), урологических, педиатрических исследований, изучения заболеваний органов брюшной полости, мочевыделительной системы, щитовидной железы, слюнных и молочных желез, сердца, скелетно-мышечной системы, позволяют выявлять опухоли. В настоящее время глубина проникновения ультразвука достигает уже 36 см.

Очень важным представляется создание цифровой ультразвуковой лаборатории. Это позволяет управлять потоками информации, передавать ее по локальным сетям и сеть Интернет, хранить и обрабатывать. Производится запись на сменный магнитно-оптический диск, как в статическом формате, так и в режиме клипа. Контролируется работа ультразвукового аппарата через персональный компьютер.

Биокомпьютеры

Биокомпьютеры запрограммированы на поиск изменений в балансе молекул, который является признаком возникновения раковых заболеваний. После диагностики миниатюрный доктор способен выписать и создать молекулу - лекарство. В молекулярном компьютере в качестве программного обеспечения используются молекулы ДНК. Новейшая версия биокомпьютера оценивает концентрацию определенных молекул, недостаток или избыток которых указывает на тип раковых клеток. Затем, используя данные собственной генетической программы, компьютер генерирует специальную молекулу ДНК, которая, взаимодействуя с раковыми клетками, доводит их до «самоубийства». В рамках лабораторных экспериментов биокомпьютер успешно распознал и уничтожил два разных типа раковых клеток.

В 2004 этот компьютер был занесен в Книгу рекордов Гиннеса, как самое маленькое биологическое вычислительное устройство. Лидерство в разработке таких биокомпьютеров принадлежит Израилю. В дальнейшем биоинженеры смогут использовать "биокомпьютеры" для: диагностики заболеваний, целевой доставки лекарств, заживления биологических и восстановления нервных тканей, создания искусственных мускулов, костей, имплантации живых органов; стимуляции работы отдельных зон мозга.

Кардиология

С каждым годом современная медицина идет все дальше в области лечения и профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, которые по-прежнему остаются одной из основных причин смертности. Многофункциональные кардиологические системы позволяют получить электрокардиограмму покоя, легочную функцию, давление крови, реанимационный мониторинг. На новейшем компьютерном оборудовании проводится полный спектр обследований, необходимых для высококачественной диагностики заболеваний сердечно-сосудистой, нервной систем. Это позволяет существенно улучшить как планирование оперативных вмешательств на сердце и сосудах, так и распознавание различных отклонений от нормы в послеоперационном периоде. Кардиологические установки располагают практически неограниченными возможностями обработки полученных изображений, включая трехмерные реконструкции всех анатомических структур тела человека, что позволяет с высокой точностью планировать оперативные вмешательства, например при врожденных пороках сердца, заболеваниях аорты и крупных сосудов.

Все большую роль играет современная компьютерная томография в распознавании ишемической болезни сердца, наблюдении за развитием патологии коронарных сосудов и планировании дальнейших лечебных процедур.

Искусственное сердце весит около 400 граммов, выполнено из полиуретана, признанного сейчас одним из лучших материалов для изготовления искусственного сердца. Оно обеспечивает большую физиологичность деятельности всей системы кровообращения. Задатчики сердечного ритма используются для стимуляции работы сердца.

Центральная компьютерная информационная станция для сети мониторинговых систем позволяет

При каждом посещении лечащий врач сразу же получает детальную информацию по: 1. истории болезни (диагноз, результат обследований, проводившиеся лечения); 2. факторам риска; 3. аллергиям; 4. хирургическому лечению; 5. трансплантатам; 6. назначавшимся лекарственным средствам; 7. посещениям врачей.

Компьютеризированные медицинские системы

Использование компьютеризированных медицинских систем, построенных на базе современных сетевых информационных технологий, позволяет: 1. вести компьютерный мониторинг пациента (сбор и обработка данных измерений, отображение результатов обработки собранной информации, ведение анестезиологической карты); 2. вести фотопротокол и видеомониторинг операции; 3. работать с базами данных (тексты, видео, аудио); 4. вести телеконференции для обеспечения консультаций с внешними консультантами локальной сети и сети INTERNET.

Кибернетическая медицина

Кибернетика - наука о связи и управлении в машине и организме.Киборг - кибернетический организм - устройство с высокой степенью физического и интеллектуального взаимодействия человека и технических средств автоматики.

Японские ученые объявили о создании искусственного легкого, которое может временно заменить настоящее. Внутри искусственное легкое испещрено тысячами полых волокон, предназначенных для циркуляции крови. Поступление кислорода обеспечивается за счет дополнительного приспособления.

Испанские ученые разработали механический палец, обладающий осязанием. Он сделан из полимера, который, толкая предмет, чувствует его вес и соразмеряет с ним используемую энергию.

Ученым из Массачусетского технологического института и Гарвардского медицинского колледжа с помощью компьютерных средств удалось создать искусственную работоспособную сосудистую систему, состоящую из артериальных и венозных капилляров, которые имеют в диаметре от 3 миллиметров до 10 микрон.

Австралийские исследователи разработали "глаз", состоящий из переносного компьютерного процессора, имплантированной в глаз батарейки, светочувствительного чипа, имплантированного в сетчатку, и крохотной видеокамеры, установленной на специальных очках. Изображение, получаемое "очками", разбивается на пиксели и передается микрочипу, который генерирует электрические импульсы и передает их зрительному нерву по тончайшим проводам. Новая технология сможет помочь людям, потерявшим зрение, различать лица и читать текст, напечатанный большими буквами. Питание чипов осуществляется с помощью преобразованной солнечной энергии. Ученые из Германии разработали уши на основе крохотного чипа для слуховых аппаратов нового поколения.

Имплантат состоит из двух частей, одна из которых улавливает звуки с помощью внешнего микрофона, расположенного за ухом, и передает радиосигнал под кожу на вторую часть, имплантированный приемник, который стимулирует слуховой нерв, обостряя его восприимчивость.

Во время роботизированных операций, хирург сидит возле пульта управления и использует ручное управление, чтобы направлять роботизированные руки, которые перемещают зонды. А камера, которая передает изображение на экран, позволяет хирургу разглядывать оперируемое место. Исследователи также пытаются встроить тактильные сенсоры в роботов, чтобы позволить хирургам чувствовать ткань и лучше оценивать медицинское состояние оперируемого.

В качестве заменителя сердца было использовано устройство, которое работает автономно. Для питания электромоторов, перекачивающих кровь через два искусственных желудочка, используется аккумулятор, которого хватает на полчаса работы. Подзарядка аккумулятора может осуществляться сквозь кожу. Пока такие операции не отработаны. В случае, если первые пять пациентов, получивших искусственное сердце, останутся в живых в течение хотя бы 60 дней, эксперименты будут продолжены.

В мозг парализованных пациентов будут имплантировать чипы. Предполагается, что крошечные микросхемы помогут парализованным людям управлять компьютером, а в перспективе, и какой - либо техникой, одной лишь силой мысли.

Фирма Cyberkinetics уже провела успешные испытания своей технологии на обезьянах. На основании полученных данных ученым удалось создать специальную программу, принимающую команды непосредственно от имплантированных микрочипов.

Доктор Уильям Крелиус и его команда создали бионическую руку Dextra, которая с помощью наличествующих у человека нервных путей контролирует отдельные, управляемые компьютером, механические пальцы. После тренировки управление пальцами осуществляется путем обычного сознательного мышления, как если бы человек пользовался своими настоящими пальцами. С помощью Dextra людям удавалось играть на фортепиано и печатать на клавиатуре.

Управляемые компьютером пристегивающиеся роботизированные ноги позволяющие их владельцу переносить тяжести весом до 90 кг, прилагая при этом не большее усилие, чем требуется для 4,4 кг, были разработаны доктором Хомайуном Казеруни из Университета Калифорнии, Беркли. Управляемый микропроцесором протез использует пневматический привод, с тем чтобы его владелец испытывал те же ощущения, что и при ходьбе на обеих ногах. Тензодатчик 50 раз в секунду измеряет нагрузку на протез, чтобы надлежащим образом сгибать искусственные колено и щиколотку. С его помощью даже можно спускаться по лестнице. Доктор Казеруни видит более широкое применение этого экзоскелета, например, чтобы сделать пожилых и хрупких людей более мобильными, в то время как военные надеются, что это изобретение поможет солдатам переносить тяжести на дальние расстояния и придаст им сверхчеловеческие силы.

В Японии создан шагающий робот, с помощью которого инвалиды смогут передвигаться по лестницам или по неровной поверхности. Атсуа Таканиши удалось написать алгоритм для программы, позволяющей "шагающему креслу" ходить на двух "ногах", не заваливаясь, танцевать, исполнять акробатические упражнения и даже играет в футбол. Робот может носить человека, весящего до 60 килограмм. Машина способна подстраиваться под седока и двигаться гладкой походкой, даже если сидящий на ней человек ерзает в кресле.

Британские ученые смогли вырастить живые ткани человеческого организма на металле. С помощью данной технологии, позволяющей срастить железные протезы с живой тканью организма, хирургам удалось при помощи специально выращенных человеческих тканей соединить металлические протезы со скелетом человека. Данные тип протезов не требует обновления и их не нужно снимать. Серия экспериментов, которая длилась около года, показала, что протезы не отторгаются организмом и не происходит заражения.

Наркозно – дыхательные аппараты Цифровые флюорографические аппараты используются в медицинской практике для диагностики заболеваний органов дыхания, занимают одно из главных мест в ранней диагностике легочного туберкулеза. Наркозные аппараты используются для подачи ингаляционной анестезии способом автоматической вентиляции посредством интегрированного, электронным способом управляемого вентилятора. На дисплее вентилятора можно наблюдать за основной информацией об уровне одноразового объема, минутной вентиляции, частоте дыхания, давлении.

Преимущества компьютерной диагностики Компьютерные тонометры можно приобрести для домашнего пользования. Они показывают точное измерение артериального давления и пульса; графическое изображение процесса измерения на дисплее; имеют память на несколько десятков измерений; USB соединение для подключения к компьютеру. Преимущества компьютерной диагностики организма:

  • Полное оперативное обследование состояния организма, с целью выявления патологий, в том числе, и на самых ранних стадиях их развития.
  • Прогнозирование состояния здоровья во времени.
  • Определение влияния на организм биодобавок и лекарственных препаратов.
  • Высокая достоверность.
  • Высокая скорость и комплексность. Все органы человека, включая хромосомы и клетки крови, обследуются за 15 - 20 минут.
  • Возможность диагностирования всех видов паразитов.
  • Простота. Съём информации производится магнитоиндукторами в виде наушников.
  • Абсолютная безопасность.
  • Нацеленность на конечный результат путём подбора эффективных препаратов.
  • Наглядность картины здоровья для пациента.
  • Низкая стоимость по сравнению с полным обследованием обычными методами.
  • Возможность точно отследить малейшие изменения в состоянии органов при сравнении результатов последующей диагностики с предыдущей

для определения правильности принятой стратегии оздоровления.

Выводы:

  • Компьютеры уже давно используются в медицине.
  • Многие современные методы диагностики базируются на компьютерных технологиях. Сейчас трудно найти область медицины, в которой не применялись бы компьютеры.
  • Компьютеры все активнее начинают использоваться при лечении различных заболеваний.
  • Создано огромное количество устройств, которые управляются компьютерами, предназначенных для больных и немощных людей.
Персональные инструменты
Инструменты