EmTech MIT: Come AI biomedica e innovazioni stanno trasformando la sanità

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Il modo in cui i medici monitorare la respirazione, rilevare le cadute, traccia il movimento e la deambulazione in pazienti con malattia di Parkinson o MS o analizzare la modalità sospensione richiede invasiva sensori e spesso deve essere fatto in una speciale impostazione. Altri segni sono semplicemente troppo difficile per il monitoraggio di pazienti che devono scrivere in un diario, invece.

Professore del MIT Dina Katabi gruppo ha sviluppato un prototipo di dispositivo wireless, come un router wi-Fi che utilizza una combinazione di segnali radio e algoritmi di apprendimento automatico per il monitoraggio di questi fisiologici segni senza fili-anche attraverso i muri. In una presentazione la scorsa settimana EmTech MIT conferenza, Katabi descritto come funziona il sistema, e alcune delle potenziali applicazioni.

“Siamo tutti di nuoto in un mare di segnali wireless, e ogni movimento modifiche di campo elettromagnetico” perché i nostri corpi sono principalmente di acqua e riflettere questi segnali, Katabi, ha detto. Il dispositivo si trova in background e analizza questi cambiamenti nel campo elettromagnetico utilizzo di avanzati algoritmi di machine learning per estrarre i dati fisiologici. Katabi rivendicato il sistema può misurare la respirazione, la frequenza cardiaca, la deambulazione, il sonno e una varietà di altri segnali fisiologici in casa.

In un video dimostrativo, Katabi, ha mostrato come il sistema, soprannominato Smeraldo, con precisione possibile tracciare, rilevare una caduta e un monitor della frequenza cardiaca con una precisione di circa il 97 per cento in confronto con un metodo approvato dalla FDA sul torace, anche per più persone in una casa. Non solo è in grado di monitorare il sonno, ma anche di distinguere tra le diverse fasi del sonno e di diagnosi apnea del sonno, che possono essere indicativi di disturbi come la depressione o la malattia di Alzheimer.

Emerald è attualmente in fase di test in circa 200 case con entrambi gli individui sani e pazienti affetti da morbo di Alzheimer, depressione, morbo di Parkinson e la malattia polmonare. Con il tracciamento della traiettoria di persone assistite-impianti di vivere nel tempo, è in grado di generare dati che offre un sacco di spunti su mobilità, l’efficacia dei farmaci, e in generale la salute fisica e mentale.

L’obiettivo finale, Katabi, ha detto, è una “salute-coscienti di casa” che si trova in background e mantiene costantemente schede su di noi per il medico. “In futuro, la salute, la cura dovrebbe venire al paziente nelle loro case,” Katabi, ha detto. “In realtà, si dovrebbe quasi mai bisogno di andare in una clinica o in un ospedale.”

Smeraldo è solo uno dei numerosi colloqui della scorsa settimana sulle innovazioni in sanità.

Sheng Xu, un professore assistente nel Dipartimento di Nanoengineering presso la UC San Diego, ha descritto un altro approccio meno invasivo di monitoraggio della salute. Stretchable electronics in grado di catturare una varietà di segnali chimici e fisici, e li invia in wireless a un telefono cellulare o cloud, ma questi sono letteralmente la pelle in profondità. Il Xu Gruppo di Ricerca ha sviluppato un elastico dispositivo ad ultrasuoni che può vedere attraverso la pelle per catturare più segni vitali. Per esempio, il dispositivo può essere indossato al collo per monitorare la carotide l’arteria e la vena giugulare ben al di sotto della superficie della pelle.

Frequenza Therapeutics ha appena avviato la prima sperimentazione clinica di un cosiddetto Cellule Progenitrici di Attivazione (PCA), piattaforma, un composto di proprietà di piccole molecole che attiva l’orecchio interno cellule di rigenerarsi, o dividere e formare nuove cellule sensoriali, potenzialmente invertire la perdita dell’udito. Co-fondatore e vice presidente McLean ha detto che il corpo umano ha alcuni tessuti che, naturalmente, rigenerare, ma niente come l’intestino, che rigenera completamente la sua fodera ogni cinque-sette giorni. Frequenza Terapie sviluppato farmaci a piccole molecole che possono controllare questo processo nell’intestino. La coclea capita di essere un cugino stretto–condivide la stessa di cellule progenitrici, ma non è rigenerativa–utilizzando gli stessi farmaci, Frequenza Terapie spera di invertire la perdita dell’udito. Alla fine, McLean speranze, le stesse tecniche possono essere applicate ad altri tessuti come il cervello, occhi, muscoli, cartilagine, pelle e capelli,

James Dahlman, un professore assistente presso il Georgia Institute of Technology, ha parlato dell’ uso di nanoparticelle per consegnare i farmaci per il diritto del tessuto. Questo “suona come fantascienza,” Dahlman, ha detto, ma il mese scorso la FDA ha approvato il primo di una terapia genetica, che utilizza nanoparticelle per il trattamento di malattie del fegato. Il problema è che siamo ancora in grado solo di progettare farmaci che recapitare medicine per il fegato e il metodo corrente per la sperimentazione di nuove nanoparticelle non è scalabile. Dahlman laboratorio pensato a un modo per testare migliaia di nanoparticelle in una sola volta in un unico mouse utilizzando codici a barre del DNA e sequenziamento del gene per tenere traccia di dove tutto è andato. Sono sperando che questa tecnica porterà alla scoperta dei più sicuri e più efficaci trattamenti farmacologici.

Shinjini Kundu, un medico ricercatore presso l’Università di Pittsburgh Medical Center, ha sviluppato una tecnica di imaging medico chiamato trasporti-based morphometry (TBM) che utilizza ai to spot latente malattie impercettibile per gli esseri umani la revisione di risonanza magnetica. In uno studio su 70 soggetti, Kundu il sistema è stato in grado di prevedere i segni di osteoartrosi nelle persone sane fino a tre anni prima che i sintomi divenne visibile con l ‘ 86 per cento di precisione.

Adam Marblestone, Chief Strategy Officer di Kernel, ha parlato di bleeding-edge gli sforzi per sviluppare nuovi modi per registrare quello che sta succedendo nel cervello. Gli approcci attuali utilizzando elettrodi invasivi o risonanza magnetica non sono scalabili, ha detto. Siamo in grado di registrare solo un migliaio di neuroni e al tasso attuale di progresso sarebbe stato necessario fino alla fine del secolo, solo per registrare tutti i neuroni in un cervello di topo-nonché l’100 miliardi di neuroni nel cervello umano. Invece, Marblestone detto, abbiamo bisogno di ripensare completamente l’interfaccia fisica per il cervello, un impegno che è iniziato con l’amministrazione Obama, il Cervello di Iniziativa.

Una idea interessante è quella di re-ingegnerizzare cellule nel cervello di agire come un disco rigido e registrare la loro attività in un modo che potrebbe essere letto più tardi. Questi esperimenti vanno bene per i ricercatori che lavorano con gli animali, ma non sono adatti per gli esseri umani, per ovvie ragioni. L’anno scorso Marblestone aderito Kernel, un $100 milioni di avvio sostenuta da Bryan Johnson, fondatore dei pagamenti online azienda Braintree, che mira a sviluppare una meno invasiva interfaccia fisica per neurale di registrazione per “accelerare la nostra comprensione di come funziona il cervello e correzione, quando non è così.”

Niki Bayat, è il co-fondatore e Chief Science Officer presso AesculaTech, che ha sviluppato una smart materiale per i dispositivi medici che è un liquido a bassa temperatura, si trasforma in un gel quando riscaldato diventa solido a temperatura corporea. Il gel iniettabile, facilmente rimovibile, e si adatta alla forma del corpo. Può essere inserito nel condotto lacrimale per rilasciare il glaucoma farmaco per un periodo prolungato. Bayat, ha detto che la società ha di recente completato il suo primo processo umano mostrando che questo è un trattamento sicuro ed efficace per il glaucoma.

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