Rozmowa z dr. hab. Krzesimirem Ciurą, laureatem Nagrody Złoty OTIS 2026 „Za osiągnięcia w farmacji w roku 2025″

• W których obszarach diagnostyki laboratoryjnej cyfryzacja zmienia sposób pracy?
• Istnieją wciąż etapy analizy, których nie da się zautomatyzować?
• Jak zmienia się rola diagnosty w świecie algorytmów?

Zapraszamy do obejrzenia rozmowy

Dr hab. Krzesimir Ciura pracuje tam, gdzie kończą się możliwości tradycyjnych metod. Na styku eksperymentu i nowoczesnych technologii powstają dziś rozwiązania, które przyśpieszają odkrywanie nowych leków. W tym procesie pan doktor ma swój istotny udział; jego badania pokazują, że przyszłość farmacji nie należy ani wyłącznie do laboratoriów ani algorytmów, lecz do ich rozsądnego połączenia.

Artykuł Jak algorytmy zmieniają pracę diagnostów laboratoryjnych? Dr. hab. Krzesimir Ciura pochodzi z serwisu Świat Lekarza.

Badacze z Samsung Research opracowali technologię biomarkerów elektronicznych, która śledzi zmiany w naszych funkcjach poznawczych, analizując wiele rodzajów danych gromadzonych przez smartfony i urządzenia wearables – takich jak sposób korzystania z różnych aplikacji, prędkość pisania, sposób korzystania z komunikatorów, ilość połączeń telefonicznych, czas snu oraz parametry głosu

Choroba Alzheimera stanowi najczęstszą przyczynę demencji, odpowiadając za 60–70 proc. wszystkich przypadków na świecie. Wraz z szybkim wzrostem liczby osób w wieku 65+ rośnie także liczba pacjentów dotkniętych tym schorzeniem. Choroba jest nieuleczalna i nieodwracalna. Gdy pojawią się objawy, funkcje poznawcze pacjenta stopniowo się pogarszają, w istotny sposób zakłócając codzienne życie.

Szczególną uwagę zwraca się na łagodne zaburzenia poznawcze (MCI, ang. Mild Cognitive Impairment), które często są traktowane jako etap poprzedzający rozwój demencji. Badania kliniczne wskazują, że osoby z MCI wykazują mierzalne oznaki spadku funkcji poznawczych, ale wciąż są zdolne do wykonywania codziennych czynności. Według danych przytaczanych przez Alzheimer’s Association, od 12 do 18 proc. osób powyżej 60. roku życia zmaga się z MCI, a u 10–15 proc. z nich co roku dochodzi do progresji choroby w kierunku demencji. Z tego względu wczesne wykrywanie i monitorowanie MCI staje się coraz większym priorytetem dla środowiska medycznego. [1][2]

Liczne badania wykazują, że zmiany w mózgu mogą zacząć zachodzić już na 10 do 20 lat przed pojawieniem się spowodowanej chorobą Alzheimera demencji. [3] Dlatego też wykrycie owych wczesnych objawów ma kluczowe znaczenie. Choć najnowsze osiągnięcia medycyny zwiększyły nadzieje na opracowanie skutecznej terapii, to wczesna diagnoza – w połączeniu z długoterminową opieką – nadal pozostają najbardziej efektywnym znanym dzisiaj rozwiązaniem.

Wczesne wykrycie objawów wiąże się z następującymi korzyściami:

• Możliwość zmiany stylu życia – na przykład poprzez lepszą dietę, ćwiczenia fizyczne oraz stymulację poznawczą, aby opóźnić postępy choroby.
• Rozpoczęcie interwencji farmaceutycznej i pozalekowej, aby zachować zdolności poznawcze.
• Uzyskanie dostępu do nowych metod leczenia, w tym nowo zatwierdzonych lub znajdujących się w fazie prób klinicznych leków.

Śledzenie zmian z wykorzystaniem technologii cyfrowych biomarkerów

Smartfony i urządzenia wearables odgrywają kluczową rolę w codziennym życiu i są w stanie pozyskiwać informacje dotyczące naszych zachowań i przyzwyczajeń. Dane gromadzone za pomocą tego rodzaju urządzeń wykrywają niewielkie zmiany zachodzące w naszej rutynie z zaskakująco wysokim poziomem dokładności.

Dostrzegając ten potencjał, badacze z Samsung Research opracowali technologię biomarkerów elektronicznych, która śledzi zmiany w naszych funkcjach poznawczych, analizując wiele rodzajów danych gromadzonych przez smartfony i urządzenia wearables – takich jak sposób korzystania z różnych aplikacji, prędkość pisania, sposób korzystania z komunikatorów, ilość połączeń telefonicznych, czas snu oraz parametry głosu.

Badacze są zdania, że cyfrowe biomarkery mogą być przydatne w pomiarze symptomów zaburzeń poznawczych zidentyfikowanych podczas wcześniejszych testów. Analizując multimodalne dane pochodzące ze smartfonów i urządzeń wearables, byli oni w stanie określić kondycję poznawczą ich użytkowników, a tym samym potwierdzili, że algorytmy związane z biomarkerami skutecznie śledzą zmiany kognitywne.

Zapamiętywanie i powtarzanie krótkich zdań pozwala ocenić kondycję obszarów mózgu odpowiedzialnych za pamięć krótkotrwałą, zaś ocena płynności i dokładności mowy ujawnia stan zdolności językowych. Takie parametry jak regularność korzystania z aplikacji oraz ich różnorodność, a także częstotliwość wykonywania połączeń telefonicznych również mogą być pomocne w ocenie więzi społecznych i działaniu funkcji wykonawczych mózgu.

Podsumowując – badanie wykazało, że kondycję obszarów mózgu odpowiedzialnych za język i pamięć krótkotrwałą, które zwykle są atakowane przez chorobę Alzheimera, można ocenić także za pomocą danych dotyczących głosu. Udowodniono również, że pogorszenie zdolności społecznych i behawioralnych jest powiązane ze sposobem korzystania z aplikacji, a także z częstotliwością korzystania z komunikatorów i wykonywania połączeń telefonicznych.

Wykrywanie zaburzeń za pomocą danych gromadzonych na co dzień

W lipcu podczas odbywającej się w Kopenhadze konferencji zorganizowanej przez działające w ramach Instytutu Inżynierów Elektrycznych i Elektronicznych (IEEEE) Towarzystwo Inżynierii Medycznej i Biologicznej (EMBS) zespół Samsung Research przedstawił wyniki badań nad wykorzystaniem smartfonów i urządzeń wearables do wykrywania zaburzeń poznawczych.

W jednym z testów analizowano sposób korzystania z klawiatury telefonu do wykrywania wczesnych objawów zaburzeń poznawczych. Badanie koncentrowało się nie tyle na weryfikowaniu samych wprowadzanych treści, co na analizowaniu parametrów niewerbalnych, takich jak szybkość pisania i korygowanie tekstu, minimalizując tym samym zagrożenia dotyczące prywatności użytkowników. Takie niezależne od parametrów językowych podejście wykazało swój znaczący, ogólnoświatowy potencjał, a opisujący je artykuł znalazł się w gronie 7 proc. najbardziej popularnych publikacji zaprezentowanych podczas konferencji.

W innym badaniu analizowano dane pozyskiwane z czujników zainstalowanych w smartfonach i zegarkach Galaxy Watch, analizując w ten sposób parametry chodu – w tym częstotliwość stawiania kroków, ich długość oraz równowagę. Dzięki temu wykrywano wczesne objawy zaburzeń kognitywnych.

Obydwa badania wykazały się skutecznością porównywalną z przeprowadzanymi w szpitalu badaniami przesiewowymi pod kątem demencji. Dzięki wykorzystaniu danych behawioralnych wyeliminowały one konieczność przedstawiania przez użytkownika dodatkowych informacji oraz udowodniły swój potencjał w śledzeniu zmian kognitywnych za pomocą analizy danych związanych z naszym codziennym funkcjonowaniem.

Technologia pomaga poprawić jakość życia

Technologia biomarkerów elektronicznych została opracowana w celu wczesnego wykrywania subtelnych oznak choroby Alzheimera, które mogą pozostawać niezauważone. Zespół Samsung Research planuje dalsze doskonalenie modeli cyfrowych biomarkerów oraz kontynuowanie prac nad rozwojem technologii.

Choć w celu dalszego doskonalenia stosowanych rozwiązań i poprawy ich dokładności niezbędna jest stała współpraca ze środowiskiem akademickim i medycznym, to już dzisiaj można spodziewać się, że dzięki postępom w zakresie wczesnego wykrywania demencji będziemy w stanie poprawić stan naszego zdrowia, podnieść jakość życia i zmniejszyć obciążenie systemu opieki zdrowotnej.

[1] Petersen RC et al., Mild cognitive impairment: clinical characterization and outcome, Archives of Neurology (1999). Materiał dostępny pod adresem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10190820/.
[2] Petersen RC et al., Mild cognitive impairment: clinical characterization and outcome, Archives of Neurology (2001). Materiał dostępny pod adresem https://jamanetwork.com/journals/jamaneurology/article-abstract/781015.
[3] Jack CR Jr, et al., NIA-AA Research Framework: Toward a biological definition of Alzheimer’s disease, Alzheimer’s & Dementia (2018). Materiał dostępny pod adresem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29653606/.

Artykuł Samsung wspiera wczesne wykrywanie objawów choroby Alzheimera dzięki analizie danych cyfrowych pochodzi z serwisu Świat Lekarza.

O znaczeniu cyfryzacji i mobilności w ochronie zdrowia oraz o korzyściach płynących z wdrożenia mobilnych technologii w szpitalach rozmawiamy z Jackiem Żurowskim, dyrektorem regionalnym Zebra Technologies w Europie Wschodniej

Ma pan ogromne doświadczenie w branży nowych technologii. Zanim w marcu 2018 roku objął pan funkcję dyrektora regionalnego Zebra Technologies w Europie Środkowej, był pan związany m.in. z firmami Hewlett-Packard Polska i Xerox. Myślę, że łatwo będzie panu pokrótce zdefiniować takie pojęcia jak mobilność i cyfryzacja.

Rzeczywiście, mam ponad 20-letnie doświadczenie w nowych technologiach, w tym również w technologiach cyfrowych, więc postaram się podać w miarę proste definicje. Słowo „mobilność” oznacza, że dostarczamy narzędzia ułatwiające wykonywanie określonych czynności nie przy stanowisku pracy, np. przy biurku, ale w miejscu, gdzie aktualnie się znajdujemy i gdzie możemy coś potwierdzić albo tę pracę wykonać. Dobrym przykładem mobilności jest kurier, który w miejscu, gdzie dostarcza paczkę, potwierdza jej dostarczenie. Ta czynność jest rejestrowana i w bazie danych pojawia się natychmiast informacja, że paczka została w danym momencie dostarczona. Innym przykładem jest listonosz, który potwierdza czynność dostarczenia listu. Oba przykłady dotyczą mobilności w bardzo nowoczesnym wydaniu pozwalającej na poprawę efektywności operacyjnej w miejscu, gdzie akurat się znajdujemy i gdzie – tu i teraz – możemy wykonywać swoją pracę.

Technologia mobilna rozwinęła się wraz z wprowadzeniem na rynek smartfonów, które stały się narzędziem ułatwiającym prowadzenie biznesu. Nie mówimy tu o smartfonach, z których korzystamy jako konsumenci już od wielu lat, ale o zaawansowanych smartfonach produkowanych przez takie firmy jak nasza – wyposażonych w dodatkowe funkcje tj. zaawansowane skanery i bardzo silne procesory. Technologia mobilna miała więc swoje początki w firmach kurierskich, logistycznych i sieciach handlowych, ale dwie dekady temu zaczęła być wykorzystywana również w sektorze ochrony zdrowia, zwłaszcza w USA i krajach Europy Zachodniej.

Z mobilnością ściśle wiąże się digitalizacja, ponieważ potwierdzanie danej czynności oznacza automatyczne jej rejestrowanie i zapisywanie w bazie danych. W przypadku firm odbywa się to w technologii cloudowej, czyli w chmurze obliczeniowej , tak więc dyrektor czy menadżer jest w stanie zobaczyć w czasie rzeczywistym potwierdzenie danej czynności czy transakcji i na bieżąco obserwować, co dzieje się w jego biznesie. Ma podgląd do analiz i danych statystycznych i w sposób bardziej racjonalny może podejmować decyzje, nie czekając aż spłyną do niego wszystkie niezbędne dane w formie papierowej. Jak nietrudno się domyślić, daje to konkretne oszczędności.

Porozmawiajmy o sektorze opieki zdrowotnej, który w naszym kraju od wielu lat boryka się z różnymi problemami, zwłaszcza finansowymi. W jaki sposób chce pan przekonać dyrektorów szpitali, które często są zadłużone, do zainwestowania w mobilną technologię? Jakie korzyści będzie miał z tego szpital, personel medyczny i pacjenci?

Rejestracja czynności medycznych zaczyna się od tego, że pacjent trafiający na izbę przyjęć jest wyposażany w unikalną opaskę z kodem kreskowym, w którym zapisane są wszystkie jego dane. Podanie leku przez pielęgniarkę, wykonanie jakiejś czynności przez lekarza, wszystko, co ma związek z procesem leczenia pacjenta, to czynności, które muszą być rejestrowane. Potwierdzeniem tych czynności jest zeskanowanie opaski z kodem kreskowym. Medyk zaopatrzony w narzędzie do skanowania nie musi wklepywać tych wszystkich informacji do komputera ani zapisywać ich w formie papierowej, co według różnych badań pozwala zaoszczędzić 30 proc. czasu pracy. A jak wiemy, biurokracja zajmuje nawet do 70 proc. czasu naszych medyków, więc zdjęcie z nich tego najbardziej uciążliwego obowiązku dokumentowania jest chyba sporym benefitem. Poza tym odciążony z czynności biurokratycznych lekarz i pielęgniarka mają więcej czasu dla pacjenta.

Korzyścią dla pacjenta jest również redukcja ryzyka błędów przy podawaniu leku lub jego dawki, a co za tym idzie – obniżenie ryzyka zgonu z powodu takiego błędu.

Mówiąc o mobilności, nie można nie wspomnieć o tym, że pielęgniarki i lekarze wyposażeni w specjalistyczny smartfon mogą się komunikować ze sobą w sieci wewnętrznej wifi. Na tym urządzeniu jest też aplikacja, dzięki której można potwierdzać różne czynności wykonywane przy danym pacjencie, mieć do nich wgląd i szybko komunikować się mobilnie w sprawie tego pacjenta z personelem. Lekarz czy pielęgniarka nie musi biec do komputera, wzywać kogoś przez telefon z dyżurki, czy marnować czas na poszukiwania go na oddziale, bo ma z nim natychmiastowy kontakt. Z naszych badań wynika, że o 50 proc. poprawia się komunikacja między personelem medycznym.

Automatyczna identyfikacja czynności medycznych dotyczy również leków, które trafiają do magazynu czy apteki wewnątrzszpitalnej. W tym wypadku mamy do czynienia z ogromnymi oszczędnościami wynikającymi z ograniczenia ryzyka marnotrawstwa leków przeterminowanych, bo system podpowiada nam, który lek powinien być wydany w pierwszej kolejności ze względu na datę ważności. Zarządzanie lekami staje się znacznie prostsze i łatwiejsze, o czym wiedzą doskonale apteki ogólnodostępne i hurtownie farmaceutyczne, które już od lat korzystają z naszej technologii.

Słów kilka jeszcze o technologii RFID, która jest powiązana z rejestracją medyczną. Dzięki niej jesteśmy w stanie natychmiast zlokalizować, gdzie znajduje się drogi sprzęt i aparatura medyczna oklejona specjalistyczną etykietą. To bardzo pomocna technologia, bo sytuacje, gdy np. drogie łóżko czy aparat USG znika z pola widzenia kadry zarządzającej szpitalem wcale nie należą do rzadkości.

Podsumowując, dzięki mobilnej technologii każda rejestrowana czynność w szpitalu jest widoczna w czasie rzeczywistym. Będąc dyrektorem szpitala czy główną księgową, nie muszę poświęcać tyle czasu na zbieranie danych i mam je w formie zbiorczej w systemie. Widzę, ile i jakie leki zostały podane na danych oddziałach, jakie procedury medyczne były wykonywane, ile one kosztują. Z raportu opracowanego na podstawie badań McKinseya dla szpitali amerykańskich wynika, że dzięki tej technologii od 8 do 10 osób pracujących w księgowości czy rachunkowości szpitala można przesunąć do innych obowiązków.

To porozmawiajmy jeszcze o korzyściach finansowych. Ile można zaoszczędzić, wdrażając taki kompleksowy system powiązanych ze sobą narzędzi elektronicznych?

Powołam się jeszcze raz na raport konsultingowej firmy McKinsey – średni benefit dla szpitala z wprowadzenia tej technologii wynosi od 4,6 do 7,6 mln dolarów rocznie. Przeliczając to na złotówki, mówimy o oszczędnościach rzędu od kilkunastu do 30 mln złotych rocznie. Myślę, że jest to znacząca korzyść dla każdego polskiego szpitala.

A ile trzeba najpierw zainwestować w ten system, żeby tyle zaoszczędzić?

Mamy różne doświadczenia pochodzące z różnych rynków, jeśli chodzi o wdrożenie tej technologii. Z raportu McKinseya wynika, że zwrot z inwestycji następował po roku.

Czy może pan wymienić kilka szpitali w naszym kraju, które zdecydowały się na zakup waszej technologii?

Przyznam, że nie znam ani jednego polskiego szpitala, który w sposób kompleksowy wdrożyłby system rejestracji czynności medycznych, związanej z nim analityki i specjalistycznych smartfonów. Znam natomiast placówki, które wdrożyły poszczególne elementy tego systemu. Szacujemy, że jedna trzecia polskich szpitali dysponuje opaskami z kodami kreskowymi dla pacjentów, ale rejestracja odbywa się w nich z użyciem prostych skanerów. Większość szpitali nie ma ani specjalistycznych smartfonów służących do komunikowania się, ani narzędzi analitycznych ułatwiających dyrekcji i kadrze zarządzającej podejmowanie decyzji w sposób kompleksowy. Są szpitale zainteresowane tylko technologią RFID w celu monitorowania lokalizacji drogiego sprzętu medycznego.

Czy pana firma jest w stanie podpowiedzieć dyrektorom szpitali, w jaki sposób i gdzie mogą pozyskać środki na taką kompleksową technologię? Są jakieś fundusze europejskie, z których można skorzystać?

Polska ma unikalną szansę, aby wykorzystać środki z KPO nie tylko na cyfryzację szpitali, ale też na „cyfrowy mobilny szpital”, zapewniający takie narzędzia pracy, które zdejmują z medyków balast biurokracji. Jesteśmy do dyspozycji dyrektorów zainteresowanych rozmową na temat sposobu aplikowania o te fundusze. Myślę, że w wykorzystaniu tej ogromnej szansy dla naszego kraju mogłoby nam pomóc Ministerstwo Zdrowia, dając wsparcie dyrektorom szpitali chociażby tylko w zakresie dofinansowania zakupu tego sprzętu.

Z naszych badań wynika, że zwrot inwestycji następuje po roku, a mówimy o technologii, która – w zależności od stopnia zużycia sprzętu – będzie wykorzystywana przez pięć, siedem, a może nawet 10 lat. Narzekamy ciągle na biurokrację w służbie zdrowia, na to, że zbyt mało czasu lekarze i pielęgniarki poświęcają pacjentom. Wykorzystajmy więc szansę, aby w krótkim czasie zrewolucjonizować obsługę pacjenta i dać medykom oraz dyrektorom szpitali realne narzędzia umożliwiające podejmowanie racjonalniejszych decyzji zakupowych i dotyczących poprawy organizacji pracy personelu.

My nie mówimy o technologii przyszłości, ale o technologii stosowanej już od wielu lat. Dwa czy trzy lata temu wyposażono w nią wszystkie szpitale węgierskie, a największym beneficjentem tej inwestycji był właśnie personel medyczny. Czy nasze szpitale nie zasługują na takie wsparcie?

Artykuł Inwestycja w „cyfrowy mobilny szpital” zwraca się już po roku pochodzi z serwisu Świat Lekarza.

– W ofercie Uniwersytetu Kaliskiego pojawił się nowy kierunek – Inżynieria Technologii Medycznych na poziomie studiów pierwszego stopnia – powiedział PAP dr hab. n. med. Andrzej Wojtyła, prof. Uniwersytetu Kaliskiego.

Program studiów na nowym kierunku został zatwierdzony przez Polską Komisję Akredytacyjną oraz Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego.

– Kierunek jest odpowiedzią na rosnące zapotrzebowanie na specjalistów zdolnych do tworzenia i wdrażania innowacyjnych rozwiązań technologicznych w medycynie. Absolwenci będą przygotowani do pracy w firmach medycznych, laboratoriach badawczych, szpitalach oraz w sektorze biotechnologicznym – powiedział rektor UK Andrzej Wojtyła.

Studenci poznają wiedzę z zakresu inżynierii mechanicznej, informatyki technicznej oraz nauk o zdrowiu.

– Zdobędą kompetencje dotyczące projektowania i wdrażania urządzeń medycznych, anatomii, biologii, technologii internetowych i aplikacji mobilnych w medycynie, sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego w diagnostyce medycznej, przetwarzania i analizy obrazów oraz baz danych, a także ochrony danych i bezpieczeństwa systemów medycznych – dodał.

W tym roku kierunek objęty jest projektem „Nowoczesne kształcenie na potrzeby polskiej gospodarki” z unijnym dofinansowaniem. Dzięki temu studenci będą mieli możliwość uczestniczenia w dodatkowych, nieodpłatnych szkoleniach branżowych, w krajowych i zagranicznych targach branżowych, wyjazdach studyjnych, konferencjach i warsztatach. (PAP)

Ewa Bąkowska
bak/ agt/
Źródło: naukawpolsce.pl

Artykuł Inżynieria Technologii Medycznych nowym kierunkiem na Uniwersytecie Kaliskim pochodzi z serwisu Świat Lekarza.

Najlepszym przykładem na ogromny postęp w neurologii jest leczenie SMA, czyli rdzeniowego zaniku mięśni: udaje się naprawić błędy genetyczne, które skutkowały niepełnosprawnością, a często też zgonem. Modyfikacja funkcji istniejącego genu czy implantacja fragmentu DNA i synteza prawidłowego białka jest prawdziwą rewolucją ? mówi prof. Konrad Rejdak, prezes Polskiego Towarzystwa Neurologicznego, kierownik Kliniki Neurologii Szpitala Klinicznego nr 4, Uniwersytetu Medycznego w Lublinie.

W neurologii w ostatnich latach pojawia się wiele nowych leków. Zapowiada się taki przełom, jak w onkologii?

Ten ogromny postęp w leczeniu jest owocem ogłaszanej przed laty dekady mózgu i szczególnego koncentrowania środków finansowych na badania w dziedzinie neuroscience, czyli nauk o układzie nerwowym. Przyniosło to wymierne efekty, po pierwsze w wykryciu mechanizmów wielu chorób, a także w opracowaniu nowych terapii. Najlepszym przykładem jest leczenie SMA, czyli rdzeniowego zaniku mięśni: udaje się naprawić błędy genetyczne, które skutkowały niepełnosprawnością, a często też zgonem. Modyfikacja funkcji istniejącego genu czy implantacja fragmentu DNA i synteza prawidłowego białka jest prawdziwą rewolucją.

Przykłady można mnożyć. Ogromne zmiany dokonały się w leczeniu stwardnienia rozsianego: wprowadzono kilkanaście nowych leków, które coraz skuteczniej blokują postęp choroby. Nadal czekamy jednak na lek, który wyleczy pacjentów. Kilkanaście leków pojawiło się w padaczce: dzięki temu większość pacjentów mogła powrócić do normalnego funkcjonowania. Kolejna rzecz to leczenie udarów mózgu metodą interwencyjną; tu neurologia poszła w ślad za kardiologią, gdzie w podobny sposób jest leczona choroba niedokrwienna serca, czy zawał mięśnia sercowego. Udaje się dotrzeć do naczyń mózgowych, udrażniać je i ratować pacjentów.

W przededniu rewolucji jest choroba Alzheimera: mamy już zarejestrowane pierwsze dwa leki, które ?czyszczą? mózg ze złogów amyloidu, nieprawidłowego białka, by zniwelować jego szkodliwy wpływ na mózg i pomóc w zahamowaniu procesów patologicznych. Skuteczność leków wymaga teraz weryfikacji na dużych grupach pacjentów, jednak pierwszy krok został zrobiony, przełamano w tej dziedzinie barierę niemocy. Czekamy na przełom w chorobie Parkinsona, która również jest wielkim wyzwaniem. Opracowywane przeciwciała monoklonalne mają szansę przyczynić się do zahamowania postępu choroby. Jest jeszcze wiele wyzwań, jak choroba Huntingtona czy SLA, czyli stwardnienie zanikowe boczne. Marzymy o leku, który zahamuje tę chorobę – na razie jest to w sferze badań eksperymentalnych.

Faktycznie, pod względem liczby molekuł, które są testowane w badaniach klinicznych, zbliżyliśmy się do onkologii: jest już ok. 2 tysięcy zarejestrowanych badań klinicznych, co świadczy o ogromnej dynamice. Pokazuje również, że konieczne jest, żeby instytucje w Polsce, odpowiedzialne za politykę zdrowotną, przewidywały, że ten postęp będzie jeszcze większy i odpowiednio się do tego przygotowały. Układ nerwowy przez lata pozostawał tajemnicą, praktycznie sferą niedostępną, gdzie nie udawało się dotrzeć z lekami i go naprawiać. Obecnie nadrabiamy zaległości dziesiątek lat. Dzięki nowym lekom będziemy mieli szansę ułatwić osobom cierpiącym na schorzenia neurologiczne jak najdłużej normalne funkcjonowanie w społeczeństwie.

Spodziewamy się też przełomu w leczeniu bólu. Byliśmy świadkami wielkiej porażki w niektórych krajach, np. w USA, podawania pacjentom leków opioidowych, co doprowadziło wielu z nich do uzależnienia. Owszem, taka terapia bywa konieczna w ciężkich sytuacjach paliatywnych jak b?l w chorobie nowotworowej, nie może jednak zastąpić leczenia przyczynowego, czyli eliminowania mechanizmu bólu. Przykładem, że tę sytuację można rozwiązać, jest migrena: pojawiły się już leki biologiczne, które mają wpływ na białko generujące ból migrenowy.

Przełomem są jednak nie tylko leki?

Właśnie, widać przełom też w technologiach. Pojawiają się np. urządzenia protetyczne mogące zastępować uszkodzone struktury i pobudzać do pełnienia określonych funkcji. Głośno ostatnio było o rozwiązaniu dla pacjenta, który doznał urazu głowy, miał uszkodzoną korę mózgową w okolicy odpowiedzialnej za artykulację mowy, ale zachowaną pełną świadomość i inne funkcje poznawcze. Dzięki urządzeniu, które ?czyta? czynność bioelektryczną mózgu, ?przepisuje? ją na konkretne słowa, które dany pacjent chce wypowiedzieć, udało się umożliwić generowanie mowy przez urządzenie skorelowane z myślami pacjenta. To wspaniały przykład, jak nowoczesne rozwiązania technologiczne mogą pomóc w przywróceniu utraconej funkcji neurologicznej, gdy doszło do nieodwracalnego uszkodzenia tych struktur. Podobnie jest w przypadku pacjentów z uszkodzonym rdzeniem kręgowym, którzy nie mogą chodzić, ale mają prawidłowo funkcjonujące struktury rdzenia powyżej miejsca uszkodzenia. Są już urządzenia, które dzięki bodźcom generowanym z kory mózgowej umożliwiają tym pacjentom chodzenie. To wielka nadzieja dla pacjentów skazanych na wózek inwalidzki, by dać im szansę na samodzielność. To już się dokonuje, choć oczywiście ważne jest też upowszechnienie takich urządzeń. Na dziś to bardzo skomplikowana aparatura, dobierana do potrzeb pacjenta, mającego konkretny deficyt. Jeśli te urządzenia staną się bardziej uniwersalne, to będą również tańsze i bardziej dostępne.

Kolejna sfera, gdzie dokonują się zmiany, to wykorzystanie sztucznej inteligencji w diagnostyce – analizowanie ogromnej ilości danych, np. obrazów radiologicznych i ich interpretowanie.

Czy sztuczna inteligencja już jest wykorzystywana w diagnostyce?

Nowe technologie już są stosowane. Obecnie trwają wielkie projekty, np. Human Brain Project; skany rezonansów są zachowywane w bazach komputerowych, śledzony i zapisywany jest też przebieg choroby. Celem jest wykrycie zmian na wczesnym etapie, na długo przed pojawieniem się pierwszych objawów. Tak np. może się stać w chorobie Alzheimera. Kolejna rzecz to analiza genów; to już dzieje się dzięki sztucznej inteligencji. Mamy tysiące kombinacji różnych genów, umysł ludzki nie byłby w stanie dokonać tego typu analiz. Dzięki wykorzystaniu sztucznej inteligencji może to stać się szybciej.

Kilka lat temu głośno było o prototypie robota, tworzonego w lubelskiej klinice, który ma wspomagać pacjentów z chorobą Alzheimera. Czy jest szansa na wdrożenie tego projektu?

Testy zostały wykonane, powstało takie urządzenie, obecnie jest ono udoskonalane. Działając w konsorcjum naukowym, akademickim, jesteśmy świadomi, że to był świetny przykład urządzenia, które wyznacza kierunki. Ważne jest, by w przyszłości tego typu urządzenia stały się tańsze i możliwe do powielenia w większej liczbie egzemplarzy i stały się bardziej dostępne.

Artykuł Prof. Konrad Rejdak: Mamy dziś do czynienia z rewolucją w neurologii pochodzi z serwisu Świat Lekarza.

? Wydłużenie długości życia i poprawa stanu zdrowia w związku z zastosowaniem sztucznej inteligencji mogą przynieść sektorowi medycznemu ok. 150 mld dol. oszczędności ? mówi Justyna Orłowska z KPRM, uczestnicząca w pracach nad ?Polityką dla rozwoju sztucznej inteligencji w Polsce?. Przyjęty niedawno rządowy dokument ma stworzyć warunki do wykorzystania potencjału tej technologii w wielu obszarach, również w medycynie. Pierwszym krokiem ma być rozwijanie danych medycznych. Szeroki dostęp do nich może znacząco usprawnić diagnostykę i leczenie wielu chorób, zoptymalizować pracę lekarzy i medyków, przynieść oszczędności kosztowe dla całego systemu ochrony zdrowia czy nawet pomóc w przewidzeniu kolejnych pandemii. 

? Wdrażanie sztucznej inteligencji jest wyzwaniem, ale przyniesie też szereg korzyści, m.in. wyższy wzrost gospodarczy o 2,65 pkt proc. To czterokrotnie więcej aniżeli wzrost gospodarki niemieckiej przed pandemią, jest to więc ogromna wartość ? mówi agencji informacyjnej Newseria Biznes Justyna Orłowska, dyrektor programu GovTech Polska w Kancelarii Prezesa Rady Ministrów.

Przyjęta w połowie stycznia br. strategia określa ponad 200 zadań, których realizacja jest niezbędna do szerokiego wdrożenia SI w Polsce. Zostały one podzielone na sześć obszarów (firmy, nauka, edukacja, współpraca międzynarodowa, społeczeństwo i sektor publiczny), a w ramach każdego z nich uwzględniono cele krótkoterminowe (do 2023 roku), średnioterminowe (do 2027 roku) i długoterminowe (po 2027 roku).

? Uwzględniliśmy też wiele innych branż niewymienionych bezpośrednio w polityce, do których zalicza się m.in. medycyna. W tym obszarze warto pamiętać, że specjaliści od SI, data science i machine learningu potrzebują przede wszystkim danych. Na tym polu mamy już duży sukces, ponieważ w tej chwili udostępniamy ok. 20 tys. otwartych zbiorów danych i jesteśmy pod tym względem trendsetterami w UE ? przekonuje dyrektor programu GovTech Polska.

Autorzy dokumentu wskazują, że SI jest dziedziną, w której Polska ma realne szanse stać się jednym z wiodących krajów na arenie międzynarodowej. Wśród priorytetowych sektorów, w których wdrażanie tej technologii może przynieść najwięcej korzyści, wymieniono m.in. energetykę, cyberbezpieczeństwo, przemysł i właśnie medycynę.

? Prognozy wskazują, że sztuczna inteligencja może faktycznie o co najmniej kilka lat zwiększyć średnią długość życia. Według szacunków wydłużenie wieku i poprawa stanu zdrowia w związku z zastosowaniem SI może przynieść sektorowi medycznemu ok. 150 mld dol. oszczędności ? wylicza Justyna Orłowska.

Jak wskazano w rządowej strategii, SI w opiece zdrowotnej może się przyczynić do optymalizacji czasu, kosztów i skuteczności leczenia. Sztuczna inteligencja umożliwia też zapewnienie wysokiej jakości usług medycznych, wykorzystanie narzędzi przewidujących rozwój sytuacji epidemicznej czy wykrywających nadużycia w sektorze ochrony zdrowia.

? Z całą pewnością znaczenie rozwiązań opartych na sztucznej inteligencji będzie znacząco wzrastać. Zakłada się, że między 2019 a 2025 rokiem rynek SI powiększy się o co najmniej 42 proc. Medycyna i ochrona zdrowia są tutaj szczególnie wdzięcznym tematem, ponieważ zaawansowane algorytmy mogą przynieść mnóstwo korzyści: od klinicznych do ekonomicznych ? mówi Michał Kępowicz, dyrektor ds. relacji strategicznych w Philips Healthcare, członek zarządu Polmedu.

Jak podkreśla, sztuczna inteligencja już w tej chwili znajduje coraz więcej zastosowań w różnych obszarach opieki nad naszym zdrowiem.

? Jednym z takich obszarów jest radiologia i analizowanie obrazów, które powstają w wyniku diagnostyki obrazowej. Kolejny to patomorfologia. SI jest też pomocna m.in. przy zabiegach chirurgicznych ? wymienia przedstawiciel Philipsa. ? W przypadku badań nad nowymi lekami jeszcze kilka lat temu etap definiowania, czy dana molekuła jest warta dalszych analiz, trwał od trzech do pięciu lat. Dziś zastosowanie algorytmów sztucznej inteligencji, chemii predykcyjnej, modelowania in silico pozwala na skrócenie tego okresu kilkukrotnie, do 12?18 miesięcy. Modele predykcyjne i zaawansowane algorytmy były też wykorzystywane przy tworzeniu szczepionki na COVID-19.

Sztuczna inteligencja może być wykorzystywana także w procesie diagnostyki nowotworów i ułatwiać onkologom postawienie odpowiedniej diagnozy. Każdego roku nowotwór jest diagnozowany u ponad 160 tys. Polaków, a prognozy wskazują, że w ciągu kolejnych 10 lat liczba pacjentów onkologicznych wzrośnie aż o 1/3. 

? To bardzo przydatne z punktu widzenia wyzwania, jakim jest onkologia w Polsce. Wiemy, że problem jest gigantyczny, a te zaawansowane technologie niesamowicie pomagają w diagnozowaniu, w analizowaniu danych i porównywaniu ich z setkami czy milionami zdjęć innych przypadków, u innych pacjentów. SI ułatwia więc etap diagnostyki, ale tak samo może podpowiadać pewne opcje związane z leczeniem, wyborem odpowiedniej ścieżki terapeutycznej w stosunku do konkretnego pacjenta ? mówi Michał Kępowicz.

Według raportu ?Future Health Index? przygotowanego w 2019 roku na zlecenie Philipsa większość personelu medycznego w Polsce (70 proc.) już w tej chwili ma zaufanie do wykorzystywania SI w procesie monitorowania pacjentów, a w ocenie medyków istnieje też potrzeba rozszerzenia jej zastosowań na inne obszary, takie jak np. poprawa trafności diagnozy (14 proc.) czy sygnalizowanie nieprawidłowości dotyczących stanu zdrowia pacjentów (19 proc.).

? Człowiek generuje mniej więcej 1 TB informacji rocznie, a w przypadku człowieka chorego tych informacji jest jeszcze więcej. Nikt ? żaden lekarz ani żadna służba zdrowia ? nie potrafi przebić SI w wyciąganiu takich danych, które mogą być istotne z punktu widzenia całego procesu leczenia i długoterminowych efektów. Sztuczna inteligencja bardzo dobrze nadaje się do szukania wzorców, może z powodzeniem przeszukiwać różnego rodzaju dane, które tylko z pozoru nie mają ze sobą nic wspólnego ? dodaje dr hab. n. med. Zbigniew Nawrat, profesor Instytutu Protez Serca Fundacji Rozwoju Kardiochirurgii, od lat stosujący i rozwijający rozwiązania z zakresu SI.

Wśród celów krótkoterminowych do 2023 roku rządowa ?Polityka dla rozwoju sztucznej inteligencji? wymienia wykorzystanie potencjału danych medycznych dla poprawy zdrowia obywateli. Dlatego jednym z pierwszych kroków ma być m.in. wdrożenie pilotażowych programów przechowywania anonimowych danych medycznych, wsparcie narzędzi i rozwiązań wykorzystujących dane medyczne (zwłaszcza z zakresu telemedycyny i e-zdrowia) oraz działania optymalizacyjne w sektorze ochrony zdrowia, prowadzone na podstawie analizy danych dotyczących np. podaży i popytu na świadczenia czy wykorzystania zasobów medycznych.

Wśród celów przewidzianych do 2027 roku jest także aktualizacja prawa w zakresie zapewnienia dostępu do danych oraz warunków funkcjonowania zaufanych przestrzeni do dzielenia się nimi z uwzględnieniem ochrony prywatności i danych osobowych.

? Sztuczna inteligencja nie doczekała się legalizacji prawnej. Nie ma aktu prawnego twierdzącego, czy jest jakaś odpowiedzialność po stronie inżyniera, czy po stronie wykorzystującego sztuczną inteligencję. To nas czeka, tak jak rozwiązania etyczne, które zawsze technologia przynosi ? mówi dr hab. n. med. Zbigniew Nawrat.

Według prognoz Frost & Sullivan do 2025 roku sztuczna inteligencja i technologie kognitywne przyniosą w branży medycznej oszczędności w wysokości przekraczającej 150 mld dol. Do korzyści z zastosowania tej technologii zaliczają się m.in. zautomatyzowana predykcja chorób, personalizacja ścieżek leczenia czy zarządzanie łańcuchem dostaw medycznych w czasie rzeczywistym. Jednak w 2018 roku jedynie 15?20 proc. podmiotów aktywnie korzystało z SI w celu wprowadzania zmian w sposobie świadczenia opieki zdrowotnej.

biznes.newseria.pl

Artykuł Polska ma nową strategię rozwoju sztucznej inteligencji. W ujęciu globalnym SI może dać medycynie 150 mld dol. oszczędności pochodzi z serwisu Świat Lekarza.

Zapotrzebowanie na respiratory w czasie pandemii wzrosło do niespotykanych rozmiarów. Udało nam się zrobić gigan­tyczny krok, by znacząco zwiększyć dostępność respira­torów. Wprowadziliśmy też nowy model respiratora Philips Respironics E30 ? mówi Michał Kępowicz, dyrektor ds relacji strategicznych w Philips Heathcare.

Epidemia koronawirusa to wyzwanie dla systemu ochrony zdrowia, lekarzy, pacjentów. W jaki sposób Philips włączył się w pomoc w opanowaniu epidemii?

Od początku epidemii COVID-19 Philips ściśle współ­pracuje z organizacjami międzynarodowymi, takimi jak Światowa Organizacja Zdrowia czy CDC (Centers for Di­sease Control and Prevention), czyli amerykańską Agen­cją ds. Prewencji i Chorób Zakaźnych. Prowadzimy tak­że rozmowy z administracjami poszczególnych krajów, aby współpracować przy uzupełnianiu bazy technologicznej, niezbędnej do diagnozowania i leczenia pa­cjentów oraz zapewnienia zgodności działań z krajowy­mi wytycznymi dotyczącymi leczenia COVID-19. Wiele naszych rozwiązań wspiera personel medyczny w wal­ce z pandemią. W tym szczególnym momencie misja Philips, dotycząca poprawy jakości życia, jest dla nas ważniejsza niż kiedykolwiek i traktujemy ją jako najwyż­szy priorytet. Zmobilizowaliśmy całą organizację, aby jak najskuteczniej odpowiedzieć na nasze potrójne zobowiązanie: względem naszych klientów, by w dalszym ciągu zaspokajać ich kluczowe potrzeby; względem na­szych pracowników, by dbać o ich zdrowie i bezpieczeń­stwo oraz względem naszych interesariuszy, by zapewnić ciągłość biznesu.

Pracownicy Philips oraz nasi partnerzy na całym świe­cie pracują przez całą dobę, by dostarczyć sprzęt naj­bardziej potrzebny do ratowania ludzkiego życia, w tym przede wszystkim respiratory, na które zapotrzebowanie w obecnej sytuacji jest największe. Kiedy rozwój epide­mii w Chinach zaczął przybierać na sile, podjęliśmy dzia­łania, mające na celu zwiększenie produkcji zarówno respiratorów, jak i innych urządzeń, niezbędnych w walce z pandemią. Obecnie produkujemy 4 tysiące sztuk respi­ratorów szpitalnych tygodniowo, co stanowi czterokrotny wzrost produkcji w stosunku do stanu sprzed pandemii. Wprowadziliśmy także nowy model respiratora Philips Respironics E30.

Ponadto w Polsce, jako wsparcie dla systemu ochro­ny zdrowia w obecnej sytuacji, przekażemy na rzecz Wiel­kiej Orkiestry Świątecznej Pomocy 25 zestawów przeno­śnych USG ? urządzeń, które wspierać będą personel medyczny w procesie diagnozowania i leczenia pacjen­tów z COVID-19. Natomiast w ramach współpracy z Fun­dacją OnkoCafe-Razem Lepiej, Philips wspiera także polskie szpitale, przekazując produkty konsumenckie. Obecnie, także z Fundacją OnkoCafe, pracujemy nad projektem wsparcia w obszarze onkologii.

W wielu krajach lekarze musieli podejmować dramatyczne decyzje dotyczące tego, kogo podłączyć do aparatury. Czy powoli udaje się opanować sytuację, jeśli chodzi o liczbę oferowanych respiratorów?

Zapotrzebowanie na te urządzenia w czasie pandemii wzrosło do niespotykanych rozmiarów, a dla firm wy­twarzających te systemy dostarczenie ich w tak krótkim czasie stało się wyzwaniem. Nam udało się zrobić gigan­tyczny krok, by znacząco zwiększyć dostępność respira­torów. Z jednej strony zwiększyliśmy liczbę linii produk­cyjnych i prowadzimy produkcję 24/7, z drugiej ? ściśle współpracujemy z naszymi dostawcami, aby zapewnić dostawy materiałów niezbędnych przy zwiększonej produkcji. Jak już wspomniałem, wprowadzamy także nowy model respiratora Philips Respironics E30, który można bezpiecznie stosować w przypadku ograniczonego dostępu do w pełni funkcjonalnego respiratora, stosowa­nego do intensywnej terapii. 8 kwietnia 2020 roku, w ra­mach procesu zatwierdzania do użytkowania w nagłych przypadkach (Emergency Use Authorization ? EUA) ame­rykańska Agencja Żywności i Leków (FDA) zatwierdziła to urządzenie do użytku w Stanach Zjednoczonych w okresie zagrożenia zdrowia pu­blicznego wywołanego przez CO­VID-19.

Oprócz respiratorów potrzeb­ne są także urządzenia monitoru­jące czynności życiowe pacjenta ? kardiomonitory, a także syste­my obrazowania, czyli tomografy komputerowe, mobilne RTG i USG, pomagające diagnozować i dokonać oceny stanu zdrowia leczonych pacjentów. Także te urządzenia z portfolio Philips wspierają perso­nel medyczny w walce z COVID-19. Również rozwiązania z obszaru e-zdrowia, używane do centralnego monitorowania i zarządzania oddziałami intensywnej terapii w szpitalach (program Philips eICU) lub systemy pozwalające na wirtualny kontakt lekarzy z pa­cjentami przebywającymi w domu, stanowią ważny oręż w walce z pandemią. Ostatnio udostępniliśmy też roz­wiązanie informatyczne Philips VitalHealth, ułatwiają­ce prowadzenie internetowego screeningu i monitorin­gu stanu pacjentów za pośrednictwem kwestionariuszy kontrolnych, przy wsparciu zewnętrznych call centers dla pacjentów z podejrzeniem COVID-19. Ma to na celu zapobieganie niepotrzebnym wizytom u lekarzy lub w szpi­talach oraz umożliwienie zdalnego monitorowania pa­cjentów z określonym ryzykiem infekcji.

Jak powinien zmienić się system ochrony zdrowia? Co pokazała epidemia?

Epidemia COVID-19 jest ogromnym wyzwaniem dla sys­temów ochrony zdrowia na całym świecie. Systemy opie­ki zdrowotnej w wielu krajach są obecnie ukierunkowane głównie na pacjentów z koronawirusem, przy jednocze­snym spowolnieniu lub nierzadko całkowitym zatrzy­maniu opieki nad pacjentami cierpiącymi na inne scho­rzenia. Dotyczy to nawet systemów ochrony zdrowia, które do tej pory bardzo dobrze funkcjonowały, stosowa­ły opiekę koordynowaną, miały zorganizowane programy prewencji i wypracowane jasne procedury dla opieki nad różnymi grupami pacjentów. Przykładowo w Holandii liczba przypadków nowo zdiagnozowanych nowotworów spadła aż o 30 proc. W Nowym Jorku problemem jest nie tylko koronawirus, ale też narastająca fala zgonów z powodu zawałów serca; ich liczba wzrosła aż siedmiokrot­nie. Jeśli problemy dotyczą nawet tych systemów ochro­ny zdrowia, które były dobrze zorganizowane, to można przypuszczać, że jeszcze większe problemy dotkną syste­my, które nie miały przejrzystej mapy procesów i nie były przygotowane na konieczność dzielenia się swoimi zaso­bami z nowotworzonymi jednostkami, przeznaczonymi do walki z wirusem.

Ta sytuacja kolejny raz pokazuje, że trzeba być przy­gotowanym na gwałtowne zjawiska epidemiczne, warto więc mieć strategie i plany umożliwiające dynamiczne re­agowanie na takie wielkoskalowe zdarzenia. Istotne jest również, aby zarządzanie w czasach, kiedy nie ma takich kryzysów jak obecny, odbywało się w sposób jasny, przej­rzysty, efektywny i skuteczny. Pozwoli to zmniejszyć skut­ki trudnych do przewidzenia zjawisk, które wprowadzają zamieszanie do standardowo działającego modelu opieki zdrowotnej.

Coraz częściej mówi się, że konieczne jest odmrażanie systemu ochrony zdrowia. Co powinno być lekcją dla systemu ochrony zdrowia po pandemii koronawirusa?

Nie powinniśmy czekać, działania mające na celu od­mrożenie systemu ochrony zdrowia powinny być podejmowane już teraz, inaczej ryzykujemy pogor­szeniem stanu zdrowia pacjentów nie-covidowych, których w Polsce jest kilka milionów. Oczywiście nale­ży to zrobić w taki sposób, aby zapewnić tym pacjen­tom jak największe bezpieczeństwo. Musimy ochło­nąć po pierwszym szoku spowodowanym epidemią i przystąpić do regularnego działania, powrócić do koncepcji Narodowej Strategii Onkologicznej, krajowej sieci onkologicznej, zreorganizowania opieki psy­chiatrycznej. Istnieje też potrzeba stworzenia całościowej strategii dla systemu ochrony zdrowia, która będzie zawierać narzędzia do dynamicznego reago­wania na gwałtowne zjawiska epidemiologiczne i de­mograficzne.

Kolejną sprawą jest uporządkowanie sfery zarząd­czej i procesowej w podmiotach leczniczych, aby sku­tecznie realizować obowiązki wobec pacjenta, a tak­że wobec klienta systemowego. Taki ład powinien być stabilny, chronić osoby wymagające diagnozy i le­czenia, niezależnie od turbulencji, jakie pojawiają się w związku z nieplanowanymi, nowymi wyzwaniami.

Istotne jest również coraz większe wykorzystywa­nie zasobów informacji na wszystkich poziomach za­rządzania w ochronie zdrowia, począwszy od środowisk regulacyjnych (Ministerstwo Zdrowia, NFZ), a skończywszy na pacjencie. Jednym z przykładów ostatnio wdrożonych rozwiązań tego typu jest stwo­rzony przez Philips portal, pozwalający holender­skim szpitalom na wzajemne udostępnianie informa­cji medycznych o pacjentach z COVID-19. W dobie walki z pandemią, dzielenie się danymi medycznymi jest niezwykle ważne dla optymalizacji wykorzystania zasobów personelu medycznego: może np. pomóc w alokowaniu zakażonych pacjentów w szpitalach tak, by uniknąć przeciążenia w danej placówce czy na da­nym oddziale intensywnej terapii. Od momentu uru­chomienia platformy, tj. od 28 marca br., aż 95 proc. holenderskich szpitali korzysta z tej możliwości cyfro­wej wymiany danych.

Technologie informatyczne, duże zbiory danych, sztuczna inteligencja ? to narzędzia, które mogą po­móc wyłowić rzetelną wiedzę spośród informacji, pośród których wiele jest niezweryfikowanych.

Pandemia COVID-19 pokazała też, jak ważna jest telemedycyna.

Obecny kryzys pokazał, że wartość rozwiązań teleme­dycznych jest znacznie większa niż tylko generowa­nie oszczędności. W wielu przypadkach narzędzie to stanowi jedyny sposób na zapewnienie bezpieczeń­stwa zarówno pacjentom, jak personelowi medycz­nemu. Oczywiście nie należy zapominać o ogromnym znaczeniu kontaktu bezpośredniego w trakcie wizyty w gabinecie lekarskim. Niemniej jednak ta transfor­macja już ma miejsce i należy z niej wyciągnąć wnio­ski, które pozwolą nam na sprawne połączenie medy­cyny analogowej z medycyną cyfrową tak, aby zmienić świat pacjenta na lepszy.

Wywiad ukazał się wcześniej w tygodniku Do Rzeczy 20/2020

Rozmawiała: Katarzyna Pinkosz

Artykuł Michał Kępowicz: Nowe technologie pomagają opanować pandemię pochodzi z serwisu Świat Lekarza.

Rozmowa z Julitą Czyżewską | PREZES ZARZĄDU PZU ZDROWIE SA

Ostatnie dane opublikowane przez Polską Izbę Ubezpieczeń (PIU) na temat prywatnych ubezpieczeń zdrowotnych powinny napawać branżę optymizmem. Rośnie zarówno liczba ubezpieczonych jak i kwota przeznaczana na pakiety zdrowotne. Już prawie 2,3 mln Polaków posiada prywatne ubezpieczenie zdrowotne, a w ciągu pierwszego półrocza 2018 r. Polacy wydali na nie 386,5 mln zł, czyli blisko 20 proc. więcej niż w ubiegłym roku.

Ta utrzymująca się dobra dynamika bardzo nas cieszy, ponieważ pokazuje, że Polacy doceniają zalety płynące z posiadania prywatnych ubezpieczeń zdrowotnych. Komfort jaki płynie z pewności otrzymania profesjonalnej i szybkiej pomocy w razie problemów ze zdrowiem to dla wielu wartość nie do przecenienia. Również pracodawcy postrzegają prywatną opiekę medyczną jako inwestycję, która pozwala z jednej strony zadbać o kondycję pracowników przekładającą się na wydajność, a z drugiej zaproponować korzystne warunki zatrudnienia.
Badania PIU wskazują, że aż 60 proc. pracowników jest zainteresowanych otrzymywaniem pakietów zdrowotnych od swojego pracodawcy. Czy z czasem prywatna opieka medyczna stanie się powszechnym standardem?

W pewnych branżach już staje się dobrą praktyką, aby taką opiekę zapewniać swoim pracownikom. Istotna jest także jakość tego benefitu i dopasowanie jego zakresu do potrzeb danej grupy zawodowej. Potwierdzają to bieżące badania rynku pracy. Według raportu Sedlak & Sedlak ?Świadczenia dodatkowe w oczach pracowników w 2018 roku? najbardziej pożądanym benefitem jest rozszerzony pakiet opieki medycznej, na co wskazuje niemal połowa pracowników. Podobne konkluzje zawiera ?Raport płacowy 2018? autorstwa Hays Poland, gdzie dla aż dla 2/3 ankietowanych największe znaczenie ma prywatna opieka medyczna w rozszerzonym wariancie.

Najistotniejszą motywacją do zakupu dodatkowego ubezpieczenia zdrowotnego jest skrócony czas oczekiwania na świadczenia. Jak w dobie rosnącego zapotrzebowania na prywatne usługi medyczne utrzymać ich dostępność?

Dla pacjenta liczy się jak najszybsze wyjaśnienie wątpliwości dotyczących jego stanu zdrowia oraz ustalony plan leczenia. W związku z tym zapewnienie dostępności do świadczeń zdrowotnych jest podstawowym kryterium, na którym opiera się nasza oferta. Możliwość szybkiego kontaktu z lekarzem stanowi istotę prywatnej opieki medycznej. Dlatego gwarantujemy dostęp do lekarza podstawowej opieki zdrowotnej w ciągu 2 dni roboczych, a do specjalisty w ciągu maksymalnie 5 dni roboczych. Taką gwarancję mamy wpisaną do ogólnych warunków ubezpieczenia, co również stanowi o przewadze ubezpieczeń zdrowotnych nad innymi formami grupowej opieki medycznej. Aby zachować taki poziom dostępności usług PZU Zdrowie rozwija nieustannie swoją infrastrukturę medyczną, zarówno w formie współpracy z wiarygodnymi partnerami w całej Polsce, jak i poprzez budowę własnej sieci placówek medycznych. Ponadto dbamy o inne formy dostępności opieki medycznej. Z pomocą przychodzą nowe technologie, które umożliwiają organizację zdalnych konsultacji czy wstępną diagnozę online. To wszystko sprawia, że pacjent odczuwa wymierne korzyści z posiadania dodatkowego ubezpieczenia zdrowotnego.

Czym charakteryzuje się sieć medyczna PZU Zdrowie?

Przede wszystkim chcemy stworzyć dedykowaną dla naszych klientów infrastrukturę medyczną z kulturą organizacyjną i standardami współpracy z lekarzami nastawionymi na jakość leczenia i wysoki standard obsługi pacjenta. Na chwilę obecną mamy ponad 60 placówek medycznych pod marką PZU Zdrowie. początkowo sieć własną tworzyliśmy pozyskując lokalnych świadczeniodawców medycznych o dobrej renomie i dużym doświadczeniu. Teraz idziemy dwutorowo ? nadal przeprowadzamy akwizycje, ale też budujemy placówki od podstaw. Jest to szczególnie wymagający sposób na poszerzanie zasięgu naszej działalności, ale daje również duże możliwości, takie jak wybór miejsca, urządzenie według jednolitych standardów wizualnych, stworzenie udogodnień infrastrukturalnych i obsługowych, określenie profilu placówki. W tym roku otworzyliśmy cztery centra medyczne ? w Warszawie, Krakowie, Poznaniu i Gdańsku. Stawiamy na placówki wielospecjalistyczne, aby zarówno pacjenci posiadający Opiekę Medyczną PZU, jak i pacjenci korzystający z placówek indywidualnie mogli znaleźć te usługi medyczne, których poszukują. Drugim istotnym kryterium jest lokalizacja ? chcemy, aby nasze placówki były zlokalizowane w dobrze skomunikowanych, nowoczesnych budynkach. W Warszawie Centrum Medyczne PZU Zdrowie mieści się tuż wejściu do Metra Wilanowska, w Poznaniu na terenie Parku Biurowego Pixel, w Krakowie przy Rondzie Grzegórzeckim, a w Gdańsku niedaleko Centrum Biznesowego Oliwa. Mieszkańcy tych miast z pewnością doskonale znają te miejsca.

Jak wygląda wystandaryzowana placówka PZU Zdrowie?

Tworząc jednolity standard wykończenia i oznakowania naszych centrów medycznych postawiliśmy na funkcjonalne, estetyczne wnętrza. Motywem przewodnim jest herbarium, które nawiązuje do tradycji medycyny i wizualnie ociepla przestrzeń. Odeszliśmy od przewagi koloru niebieskiego na rzecz elementów drewnianych oraz odcieni zielonego pojawiających się w formie grafik ziół leczniczych w skali makro. Dominuje jasna kolorystyka sprzyjająca odprężeniu. Całości dopełnia wyposażenie ? meble w odcieniach bieli i jasnego dębu oraz zielone i szare kanapy. Zadbaliśmy też, aby w placówce o nowoczesne nośniki informacyjne oraz elementy ekspozycyjne dla materiałów marketingowych. Tam, gdzie placówka świadczy opiekę pediatryczną wydzielamy oddzielną strefę.

Chcemy, aby wizyta w placówce była dla naszych najmłodszych pacjentów pozytywnym przeżyciem, dlatego część pediatryczną wyróżniają kolorowe tapety w gabinetach, recepcji i korytarzach oraz kąciki zabaw. Nasze nowe placówki to także przyjazne miejsce dla naszego personelu medycznego, który w może wykonywać swoją pracę w komfortowych warunkach.

Czy w nadchodzącym roku PZU Zdrowie planuje dalej rozwijać swoją sieć?

Tak. Przybywa nam klientów, dlatego kontynuujemy poszerzanie naszej sieci. W przyszłym roku planujemy oddać do dyspozycji naszych pacjentów kolejne Centra Medyczne PZU Zdrowie. Jako ogólnopolski operator medyczny chcemy być obecni w dużych i średnich miastach w Polsce, aby zapewniać dostępność i jakość usług na najwyższym poziomie.

Artykuł PZU Zdrowie – Budujemy nową jakość prywatnej opieki medycznej pochodzi z serwisu Świat Lekarza.

Bioprinting to tworzenie, budowanie przestrzennych obiektów z materiałów biologicznych. W przeciwieństwie do druku trójwymiarowego, materiałem są tu żywe komórki. Choć jest to stosunkowo nowy trend w nauce, może niebawem zagościć w praktyce lekarskiej. Dlaczego wielu naukowców i klinicystów wiąże tak duże nadzieje z biodrukiem i medycyną regeneracyjną?

Z tematem bioprintingu wiele osób mogło się spotkać po raz pierwszy w 2009 roku po obejrzeniu nagrań z konferencji TEDMED w San Diego. Pierwsze badania prowadzone były jednak już wcześniej. Prof. Anthony Atala (dyrektor Wake Forest Institute for Regenerative Medicine) opowiadał o wydrukowanym przez siebie pęcherzu moczowym, który został wszczepiony pacjentowi. Sam biorca, który w momencie wykładu był już kilka lat po operacji, pojawił się na scenie. Przewiduje się, że medycyna regeneracyjna i biodruk, będzie źródłem narządów do transplantacji, których tak dziś potrzebujemy.

Według danych z organdonor.gov (portal US Department of Health & Human Services) za 2013 r., tylko około 23 proc. pacjentów otrzymuje potrzebny organ. Liczba ta cały czas maleje, ze względu na zwiększającą się listę osób czekających na przeszczep.

Mimo, iż od wspomnianego wykładu, upłynęło kilka lat, bioprinting nie jest standardową praktyką. Jak wyglądają postępy w tej dziedzinie i co dziś jest już osiągalne? Aby kompleksowo przedstawić zagadnienie, należy najpierw zapoznać się z podstawami tej metody oraz jej ograniczeniami.

Bioprinting jako proces

Idea ?produkcji? ludzkich narządów czy tkanek powstała jako modyfikacja znanych nam metod druku trójwymiarowego. Drukowany narząd czy tkanka powstaje poprzez nakładanie na siebie kolejnych warstw bio-materiału lub żywych komórek, które są ze sobą zestalane różnymi metodami. Ze względu na konieczność pracy w warunkach umożliwiających komórkom przeżycie, metoda ta wymaga uwzględnienia kilku istotnych czynników przy jej wdrażaniu. Wybór materiału, który będzie stanowił ?środowisko? dla żywych komórek, jak i sam typ komórek, czynniki wzrostu i różnicowania oraz aspekty technologiczne (związane z toksycznością czy temperaturą procesu) należą do głównych z nich. Tak jak wyróżniamy wiele metod druku 3D, tak i w przypadku bioprintingu możemy opisać trzy główne techniki.

Metoda inkjet (drop-on-demand)

Inkjet stanowi modyfikację drukarek atramentowych, które wykorzystujemy w biurach czy w domach. Tusz ze zbiornika zastąpiony jest przez materiał biologiczny (żywe komórki w postaci płynnego materiału), a papier przez ruchomą platformę. Głowica wykonuje ruchy w osi x i y rysując pożądany kształt, a następnie platforma się obniża (trzeci wymiar, z) i kolejna mikro-warstwa komórek w postaci kropli materiału może zostać nałożona.

Mikrowytłaczanie

Ta najbardziej popularna metoda biodruku pozwala na operowanie gęstszym materiałem, zawierającym dużo większe stężenie żywych komórek. Są one zamknięte w specjalnym zbiorniku, z którego są następnie wytłaczane, tworząc obiekt na podobnej zasadzie jak w inkjet.

Bioprinting z wykorzystaniem lasera

Materiał zawierający żywe komórki znajduje się na szklanej ?wstążce?, która pod wpływem lasera formuje pęcherz. Z jego powierzchni odrywa się fragment hydrożelu z żywymi komórkami. Materiał umieszczany jest w odpowiednim miejscu na podłożu i formuje na powierzchni platformy pożądany wzór.

Biodruk krok po kroku

1. Model 3D. Pierwszym etapem biodruku jest stworzenie przestrzennego modelu np. organu czy tkanki, odpowiadającego potrzebom konkretnego pacjenta. Wykorzystuje się zdjęcia z tomografii komputerowej lub jądrowego rezonansu magnetycznego, które po odpowiedniej obróbce pozwalają na stworzenie modelu gotowego do druku.
2. Wybór odpowiedniego podejścia do uzyskania docelowego obiektu. Następnie wybierane jest jedno z trzech głównych podejść:
a) drukowanie różnymi materiałami i komórkami, by idealnie odtworzyć strukturę poszczególnych elementów tkanki (biomimikra);
b) budowanie całych narządów z najmniejszych jego funkcjonalnych elementów (mini-tkanki);
c) wydruk większej struktury za pomocą komórek macierzystych, która uformuje ostateczny, pożądany przez nas kształt wykorzystując zdolność komórek do histogenezy.
3.    Wybór materiału (medium). Odpowiada on za takie właściwości wydruku, jak wytrzymałość, elastyczność.
4.    Wybór odpowiednich komórek. Aby wyeliminować ryzyko odrzutu, podbiera się w wyniku biopsji komórki pacjenta, a następnie je namnaża.
5.    Wybór metody druku.
6.    Ostateczne zastosowanie komórek (np. testy in vitro, implantacja czy ich dalsze namnażanie i powierzchniowe działanie).

Obecnie do druku używa się różnych materiałów. Zgodność z żywymi organizmami wykazują materiały pochodzenia naturalnego ? żelatyna, kolagen, kwas hialuronowy czy fibryna, choć sztuczne surowce (np. glikol polietylenowy) także znajdują zastosowanie.

Pierwszy wydrukowany pęcherz moczowy (2006 r.)

Pionierskie prace prof. Atali, które prezentował w czasie konferencji TEDMED pozwoliły mu na ?wydrukowanie? pęcherza. Prace prowadzone były na grupie pacjentów w wielu 4-19 lat. Każdemu badanemu wykonano biopsję, a następnie namnażano komórki nabłonkowe oraz mięśniowe, by później zaszczepić je na specjalnym rusztowaniu z kwasu poliglikolowego i kolagenu. Po 7 tygodniach od biopsji wyhodowane pęcherze wszczepiono pacjentom. Stan badanych został sprawdzony po około 46 miesiącach. Stwierdzono przyjęcie narządu oraz brak powikłań po interwencji.

Przedkliniczne testy leków

Jednym z liderów działających w obszarze bioprintingu jest firma Organovo ze Stanów Zjednoczonych. Firma, która powstała w 2009 roku, obecnie oferuje biodrukarkę NovoGen MMX oraz gotowe rozwiązania z tego obszaru. Obecnie Organaovo z wykorzystaniem swoich tkanek chce wypełnić lukę między badaniami na zwierzętach i testami klinicznymi. Docelowo firma chce drukować całe narządy, dziś oferuje m.in. tkanki wątroby. Keith Murphy, CEO Organovo uważa, że wykorzystywanie dostępnych dzięki biodrukowi tkanek można znacząco skrócić czas do wprowadzenia leku na rynek, a także przewidzieć ryzyko powikłań, które nie jest możliwe do zaobserwowania w badaniach na zwierzętach. Na potwierdzenie tej tezy firma zbadała toksyczność na wątrobę leku troglitazon na cukrzycę. Lek przeszedł bez zastrzeżeń szereg wymagań nakładanych na producentów przez FDA (Food and Drug Administration) i został wprowadzony na rynek w USA w 1998 roku. Już dwa lata później, ze względu na liczne przypadki ostrej niewydolności wątroby został wycofany. Badania wykonane na tkankach wątroby Organovo już po 7 dniach potwierdziły toksyczność leku. Według Murphy?ego, mimo iż długoterminowym celem jest wydruk funkcjonalnych narządów, już dziś powinniśmy wykorzystywać możliwości, jakie stwarza technologia.

Nowa skóra z drukarki

Bioprinting znajduje także swoje zastosowanie w leczeniu różnych schorzeń skórnych oraz w kosmetologii. Biologicznie zgodne komórki (razem z czynnikami wzrostu i macierzą pozakomórkową) mogą zostać zasymilowane przez tkankę i wspomóc proces jej regeneracji. Użyta biomatryca musi ulegać rozkładowi bez wydzielania toksycznych substancji, posiadać odpowiednie właściwości fizyczne i mechaniczne, by wytworzyć pożądaną formę wydruku, a co najważniejsze ? stanowić środowisko, w którym komórki będą mogły się dalej namnażać. Stosuje się tutaj kolagen, celulozę, alginat, agarozę czy kwas hialuronowy. Naukowcy z Wake Forest School of Medicine dostrzegają duży potencjał tego zastosowania w regeneracji ran odnoszonych przez żołnierzy. Planują oni rozwinąć technologie w ciągu pięciu lat, tak, by była dostępna dla wojska w miejscu operacji militarnych, gdzie utrudniony jest dostęp do ośrodków medycznych.

W zeszłym roku Organovo dostarczyło swoich rozwiązań także znanemu producentowi kosmetyków L?Oreal, do prowadzenia testów bezpieczeństwa i skuteczności ich produktów. Połączenie dwóch gigantów ma znacząco skrócić czas do uzyskania (w porównaniu do klasycznych metod namnażania) tkanek skóry, na których mogą być prowadzane testy środków pielęgnacyjnych. Dodatkowo, laboratorium będzie mogło prowadzić badania na różnych typach skóry ? np. atopowej czy skórze mężczyzn. W kosmetologii mówi się także o zastosowaniu komórek melanocytów w leczeniu bielactwa nabytego oraz melanocytów razem z komórkami macierzystymi w leczeniu niedobarwionych blizn w obrębie których zaburzona jest pigmentacja. Duże nadzieje wiązane są z regeneracją mieszków włosowych z wykorzystaniem komórek macierzystych ? aczkolwiek niezbędne tu są dalsze badania.

Wyścig laboratoriów

Bioprinting jest na tyle młodą i szybko rozwijającą się dziedziną, że niemal codziennie pojawiają się doniesienia dotyczące pracy naukowców czy nowych rozwiązań dostarczanych przez firmy.
Niezbędnym elementem każdego wydrukowanego w przyszłości narządu będą naczynia krwionośne. Obecnie są one drukowane np. w Lawrence Livermore National Laboratory. Wytworzone z biomateriału tuby z czasem łączą się z prawdziwymi naczyniami i wykazują bardzo zbliżoną do nich funkcjonalność.

W zeszłym roku rosyjska firma 3D Bioprinting Solutions wydrukowała pierwszy na świecie gruczoł tarczowy (tarczycę) i wszczepiła go żyjącej myszy. Po 11 tygodniach od wszczepienia, gruczoł uzyskał swoją pełną funkcję, wydzielając hormony. Naukowcy weryfikują obecnie różne podejścia, pozwalające na przeprowadzenie analogicznej operacji na organizmie ludzkim.

Współpraca między Australian Research Council Centre of Excellence for Electromaterials Science (ACES) oraz chirurgami i ortopedami z St. Vincent?s Hospital Melbourne zaowocowała powstaniem 3Doodlera. Urządzenie-długopis ma pomóc lekarzom naprawić uszkodzoną kość lub chrząstkę poprzez ?rysowanie? żywymi komórkami na powierzchni kości w czasie operacji. Wkład urządzenia stanowią komórki macierzyste wraz z biopolimerem, które po nałożeniu, ulegają proliferacji w ciele pacjenta, a także różnicowaniu w komórki nerwowe, kości lub mięśnia. Do tej pory naukowcom udało się uzyskać 97 proc. wskaźnik przeżycia komórek.

Z kolei 5-letnie badania na Griffith University?s Menzies Institute w Australii pozwoliły na opracowanie metody pozwalającej drukować fragmenty szczęki oraz dziąseł pacjentów. Jak twierdzi twórca, prof. Saso Ivanovski, technologia ma być dużo szybsza i o wiele tańsza od klasycznych metod leczenia. Testy przedkliniczne planowane są na przyszły rok.

Jednym z głośniejszych odkryć ostatniego czasu są badania na Northwestern University. Udało się wyhodować, a także wszczepić do organizmu myszy funkcjonalny jajnik. Przewiduje się, że przeniesienie tej technologii na organizm ludzki pozwoli leczyć z bezpłodności szczególnie młode pacjentki, które w wyniku przebiegu nowotworu, utraciły płodność.

Bioprinting potrzebuje jeszcze dekady

O ile wydruk tkanek o niewielkiej grubości, struktur podobnych do naczyń krwionośnych (pustych w środku) czy nawet pęcherza moczowego jest już możliwy ? to większe narządy stanowią wyzwanie. Jednym z głównych problemów, z którymi spotykają się biotechnolodzy jest unaczynienie i utrzymanie przy życiu większych, bardziej skomplikowanych organów. Narządy takie jak nerki czy wątroba, składają się z wielu różnych typów komórek. Aby z sukcesem wydrukować cały narząd należało by dysponować drukarką, która będzie w stanie operować bardzo szerokim wachlarzem materiałów-komórek. Ponadto niezbędnym jest tworzenie struktur o różnych właściwościach mechanicznych, np. miękka część miąższowa wątroby oraz dużo bardziej elastyczne naczynia krwionośne. Wszystkie problemy sukcesywnie rozwiązywane są przez badaczy na całym świecie. W styczniu tego roku zespół z Carnegie Mellon University (USA) opublikował artykuł, w którym proponuje modyfikację metody druku zapewniającą większą efektywność, a przede wszystkim wyższe bezpieczeństwo dla żywych komórek poddawanych drukowi.

Obecnie, wszystkie spółki biotechnologiczne pracujące nad rozwiązaniami z zakresu bioprintignu obserwują spadek swoich akcji. Nie jest to zaskakujące, biorąc pod uwagę niesamowity skok ich wartości w 2012 roku związany z optymizmem na giełdzie oraz dzisiejszemu, bardziej realnemu podejściu do rozwoju tej gałęzi nauki. Pomimo przedstawionych spektakularnych przykładów, szacuje się, że biodruk potrzebuje jeszcze około dekady, zanim będzie mógł być szeroko stosowany. Wynika to zarówno z wyzwań, jakie nadal stoją przed naukowcami, jak i samej procedury zatwierdzania innowacji przez amerykańską Food and Drug Administration (FDA) oraz europejską European Medicine Agency (EMA). Wszyscy jednak są jednego zdania ? jeśli uda się nam wydrukować funkcjonalne narządy do przeszczepu, będzie to przełom w medycynie.

Źródła:

1.    Siemiński P, Budzik G. Techniki przyrostowe. Druk 3D. Drukarki 3D. Oficyna Wydawniczna Politechniki Warszawskiej. Warszawa 2015.
2.    Velasuillo C, Gaule EA, Rodriquez L, Ibarra C, Ibarra-Ibarra LG. Skin 3D Bioprinting. Applications in Cosmetology. Journal of Cosmetics, Dermatological Sciences and Applications. 2015.
3.    Murphy SV, Atala A. 3D bioprintign of tissues and organs. Nature America. 2014.
4.    Henmi C, Nakamura M, Nishiyama Y, Yamaguchi K, Mochizuki S, Takiura K, Nagakawa H. Development of an effective three dimensional fabrication technique using inkjet technology for tissue model samples. Japanese Society for Alternatives to Animal Experiments. 2008.
5.    Bakhshinejad A, D?Souza RM. A brief comparison between available bio-printing methods. Great lakes Biomedical Conference. 2015.
6.    Faulkner-Jones A, Fyfe C, Cornelissen DJ, Gardner J, King J, Courtney A, Shu W. Bioprinting of human pluripotent stem cells and their directed differentiation into hepatocyte-like cells for the generation of mini-livers in 3D. Biofabrication. 2015.
7.    http://www.explainingthefuture.com/bioprinting.html [online] 30 kwietnia 2016.
8.    http://organovo.com/science-technology/bioprinted-human-tissue/ [online] 30 kwietnia 2016.
9.    http://www.impactlab.net/2008/11/09/emerging-field-of-organ-printing/ [online] 30 kwietnia 2016.
10.    http://pse.eng.u-toyama.ac.jp/bio7A/english/greeting/index.html [online] 30 kwietnia 2016.
11.    http://www.huffingtonpost.com/2015/03/01/3d-printed-organs-regenerative-medicine_n_6698606.html [online] 30 kwietnia 2016.
12.    http://www.ibtimes.co.uk/organovo-ceo-3d-bioprinting-organs-will-help-us-get-people-off-transplant-waiting-lists-1509076 [online] 30 kwietnia 2016.
13.    http://www.fool.com/investing/general/2015/12/02/where-will-organovo-holdings-be-in-ten-years.aspx [online] 30 kwietnia 2016.
14.    http://money.cnn.com/2015/06/17/technology/3d-bioprinting-skin/ [online] 30 kwietnia 2016.
15.    https://3dprint.com/127916/biopen-3d-bioprinting-pen/ [online] 30 kwietnia 2016.
16.    https://3dprint.com/127758/dentistry-bioprinting/ [online] 30 kwietnia 2016.
17.    https://3dprint.com/116801/bioprinting-acoustic-tweezers/ [online] 30 kwietnia 2016.
18.    https://3dprint.com/109265/llnl-bioprinting-blood-vessels/ [online] 30 kwietnia 2016.
19.    https://www.rt.com/news/323494-russian-3d-printed-thyroid/ [online] 30 kwietnia 2016.

Artykuł Kiedy wydrukujemy wątrobę? pochodzi z serwisu Świat Lekarza.

Jak działają drukarki trójwymiarowe i jakie są ich możliwości? Niemal każdego dnia docierają do nas nowe informacje.

Domy ze stopionego piasku, wymyślne odwzorowania młodej pary na tortach weselnych i drobne części niezbędne do naprawy różnorakiego sprzętu elektronicznego ? to tylko ułamek tego, co oferuje druk 3D. A co z medycyną i farmacją? Naukowcy nie próżnują. W ostatnich latach obserwuje się rosnące zainteresowanie wykorzystaniem tej nowatorskiej technologii w służbie pacjentom.

Rewolucja

Początki drukowania przestrzennego sięgają 1984 roku. Wtedy to, amerykański naukowiec Charles Hull, opracował metodę znaną szeroko pod nazwą stereolitografia, którą opatentował dwa lata później. Technika umożliwia produkcję litych obiektów poprzez zestalenie się wielu warstw materiału. Wrażliwa na promieniowanie UV substancja zostaje poddana działaniu lasera, który ?rysuje? pożądany wzór. Urządzenie zestala powierzchniową warstwę wanny wypełnionej wspomnianym materiałem. Po utworzeniu litej warstwy, dno wanny odpowiednio się obniża, tak, że kolejna może zostać nadbudowana. Firma 3D Systems, założona przez Hull?a w 1986 roku, stała się pionierem specjalizującym się w produkcji urządzeń do drukowania przestrzennego.

Drukarki trójwymiarowe mają szerokie możliwości

Drukowanie trójwymiarowe jest jedną z metod szybkiego prototypowania (rapid prototyping) umożliwiającego zbudowanie w krótkim czasie pojedynczych modeli i prototypów, które mogą zostać dalej poddane testom. Początkowo w ten sposób miały też postawać drobne elementy, np. do naprawy sprzętu elektronicznego, jak śruby czy uszczelki.

Obecnie na rynku dostępne są urządzenia pozwalające drukować z użyciem najróżniejszych materiałów ? od tworzyw sztucznych, poprzez stopy metali, piasek, silikon, na polimerach biodegradowalnych kończąc. Co interesujące, drukarki Fab@Home umożliwiają nawet drukowanie żywności ? jak lukrowane ozdoby na torty, figury czekoladowe lub pasty marchewkowo-groszkowe.

Ceny popularnych drukarek stają się coraz bardziej przystępne. Flagowy model firmy MakerBot wyposażony w dwie wytłaczaki ? Replicator 2X kosztuje około 8 500 zł, zestaw umożliwiający złożenie własnej drukarki Ormerod 2 (firmy RepRap) ? około 3 000 zł, natomiast model AW3D V.5 (firmy Airwolf 3D) to koszt około 6 000 zł.

Zasada działania

?Drukowanie przestrzenne? jest swoistym pojęciem parasolem dla wielu innowacyjnych technik. Do głównych zaliczamy wspomnianą wcześniej stereolitografię (SLA, stereolithography), a także osadzanie stopionego materiału (FDM, fused deposition modelling), bezpośrednie spiekanie laserowe metalu (DMLS, direct metal laser sintering) i drukowanie przestrzenne z wykorzystaniem materiału w postaci proszku (powder based 3D printing). Ze względu na szybki rozwój dziedziny, a także przepisy prawa patentowego strzegące nazw poszczególnych technik, usystematyzowanie dostępnych metod jest bardzo problematyczne.

Pomimo różnic pomiędzy poszczególnymi technikami, można wyodrębnić pewne wspólne elementy. Projekt obiektu w formacie STL (STereoLithography) może być modyfikowany dzięki specjalnemu oprogramowaniu. Instrukcje drukowania są wysyłane z komputera do połączonej do niego drukarki jako seria cienkich warstw przekrojów poprzecznych, na które jest dzielony obiekt. Głowica drukująca ma zdolność poruszania się w dwóch płaszczyznach, trzeci wymiar zapewnia platforma budująca, która w miarę tworzenia kolejnych warstw obiektu, obniża się. Pierwsza, bardzo cienka warstwa, jest tworzona poprzez stopienie materiału, jego sprasowanie lub zestalenie. Po ukończeniu pierwszego etapu, kolejna warstwa nabudowywana na poprzednią i proces powtarzany jest aż do otrzymania finalnego produktu. W zależności od techniki, wydrukowane obiekty mogą wymagać obróbki końcowej ? np. suszenia lub podgrzewania.

Medycyna dzisiaj

Bardzo intensywny rozwój modelowania trójwymiarowego spowodował, że drukarki znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach, także w medycynie i farmacji.

Zaletą modelowania przestrzennego wykorzystywaną w naukach o człowieku jest ogromna dowolność i elastyczność przy tworzeniu obiektów. Wydrukowane narządy i organy ludzkie mogą z powodzeniem służyć za materiał do ćwiczeń i nauki anatomii. Rozwiązuje to wiele problematycznych kwestii, między innymi finansowych i logistycznych, związanych z magazynowaniem i utrzymywaniem w odpowiednim stanie zwłok. Doskonalenie umiejętności na trudno dostępnych przypadkach czy problemy etyczne nie stałyby już na przeszkodzie studentom.

Badaczom ze Stanów Zjednoczonych udało się stworzyć model anatomiczny naczyń pacjenta służący do testowania przyrządów medycznych, a także ewaluacji stanu zdrowia w warunkach jak najbardziej zbliżonych do fizjologicznych. Przestrzenny model zaprojektowano bazując na obrazach uzyskanych dzięki tomografii komputerowej i cyfrowej angiografii komputerowej.

Rusztowania o porowatej strukturze zbliżonej do struktur nosa i ucha zostały wydrukowane, a następnie zaszczepione komórkami tkanek charakterystycznymi dla tych struktur. Komórki hodowano z hormonem wzrostu przez dwa miesiące, a następnie wykonano analizę histologiczną. Hodowle cechował zadowalający wzrost w obrębie granic wyznaczonych przez rusztowanie. Zastosowanie takich struktur umożliwia ukierunkowaną proliferację komórek i wpisuje się w trend medycyny regeneracyjnej.

Rewolucję na rynku protez wprowadziła firma Can Touch zajmująca się drukowaniem spersonalizowanych protez ? np. dłoni. Niższa cena, elastyczność w projektowaniu kształtu dopasowanego do każdego pacjenta, a także krótszy czas wykonania, stanowią niepodważalne zalety metody.

Pacjenci cierpiący na mikrozję, czyli częściowy brak małżowiny usznej, często decydują się na chirurgiczne odtworzenie ucha. Dzięki zastosowaniu techniki modelowania przestrzennego udało się zaprojektować i wydrukować model małżowiny usznej. Obiekt został wykonany w ciągu 90 minut i kosztował 0,57 dolara. Był on identyczny ze zdrowym uchem pacjentki i posłużył za matrycę do produkcji implantu, dzięki czemu znacząco zmniejszył czas i koszt zabiegu.

Ponadto, drukowanie przestrzenne coraz szerzej stosuje się do projektowania spersonalizowanych aparatów słuchowych.

Przyszłość farmacji

Mimo iż leki lub nośniki leków wyprodukowane przy pomocy drukowania przestrzennego nie są dostępne w tym momencie na rynku, przewiduje się, że zmieni się to na przełomie kilkunastu-kilkudziesięciu lat. Coraz częściej spotyka się doniesienia o potencjalnym wykorzystaniu urządzeń w farmacji. Zainteresowanie naukowców skupia się głównie wokół trzech typów drukarek. Możemy do nich zaliczyć drukarki wykorzystujące do wytwarzania obiektów prasę, strzykawki lub wytłaczarki.

Drukarki wykorzystujące prasę

W drukarkach pierwszego typu znajduje zastosowanie prasa ubijająca mieszaninę sproszkowanych substancji. Głowica drukująca zawiera zbiornik z lepiszczem, które zostaje naniesione na powierzchnie platformy budującej zgodnie z instrukcją. Platforma pokryta jest sypką substancją. Pod wpływem ciśnienia wywieranego przez walec, kolejne bardzo cienkie warstwy substancji trwale się ze sobą łączą. Platforma budująca jest obniżana, warstwa sypkiego materiału jest nanoszona na obiekt, a proces się powtarza. Stała obecność proszku na powierzchni platformy budującej zapewnia stabilizację drukowanego obiektu i tym samym umożliwia wytwarzanie form ze złożoną strukturą wewnętrzną. Substancja lecznicza może zostać rozpuszczona w lepiszczu bądź znajdować się w formie proszku na platformie. Równocześnie może powstawać wiele obiektów, w zależności od powierzchni platformy. Po zakończeniu wydruku, modele często wymagają długotrwałej obróbki ? np. suszenia w podwyższonej temperaturze, co stanowi ograniczenie metody. Badania potwierdzają, że istnieje możliwość precyzyjnej kontroli bardzo małych dawek leku.

Huang wraz z zespołem zaprojektowali implanty z polimeru kwasu mlekowego zawierające lewofloksacynę jako substancję modelową. Trzy projekty różniły się miedzy sobą zawartością i rozmieszczeniem leku w matrycy, by osiągnąć różne profile uwalniania. Porównano je z profilami implantów wykonanych konwencjonalną metodą wykazując duże podobieństwo obu metod wytwarzania. Rezultaty badania pozwalają stwierdzić, że drukowanie trójwymiarowe może znaleźć zastosowanie do szybkiej produkcji nośników leków o dowolnie zaprojektowanej, rozbudowanej strukturze.

Wydruk tabletek zawierających luźną substancję pomiędzy litymi rejonami pozwoliło zespołowi badawczemu z Chin uzyskać szybko rozpadające się tabletki. Badania uwalniania substancji leczniczej wykazały, że 98,5 proc. paracetamolu (lek badany) zostało uwolnione w ciągu pierwszych dwóch minut. W ramach innego eksperymentu badacze potwierdzili także możliwość wytworzenia wielowarstwowych nośników leku, z których substancja uwalniania będzie w sposób liniowy.

Drukarki wykorzystujące strzykawki

Zasada działania drukarki wykorzystującej strzykawkę polega na wyciskaniu substancji w formie pasty lub żelu na platformę budującą. Obecność dwóch strzykawek pozwala na równoczesne drukowanie dwoma różnymi substancjami, które mogą różnić się właściwościami, a także zawierać różne leki. Podobnie jak w poprzednim modelu drukarki, końcowy produkt może wymagać czasochłonnej obróbki. Rozdzielczość wydruku można łatwo modyfikować poprzez zmianę średnicy otworu dozującego.

Komercyjnie dostępne tabletki z guajazylem porównano z produktem wytworzonym metodą druku przestrzennego. Dzięki zastosowaniu dwóch różnych warstw modyfikujących uwalnianie leku, udało się uzyskać kontrolowane uwalnianie substancji leczniczej. Uzyskane wyniki wskazują na zadowalające podobieństwo w zakresie profilu uwalniania i mechanicznych właściwości tabletek, dorównując części wymagań stawianym przy rejestracji leków.

Drukarki wykorzystujące wytłaczarki

W metodzie osadzania stopionego materiału wykorzystuje się urządzenia wyposażone w wytłaczarki. W odróżnieniu od urządzeń ze strzykawką, materiałem stosowanym do drukowania jest stały polimer w formie nitki, który jest zaciągany do wnętrza wytłaczarki. Jest on następnie podgrzewany do odpowiedniej temperatury, by uzyskać półpłynną konsystencję. Tak jak w poprzednim typie drukarek ? substancja nanoszona jest na platformę budującą według specjalnych instrukcji, a kolejne warstwy ogrzanego polimeru łączą się tworząc stały produkt, który nie wymaga dalszej obróbki.

Australijscy badacze oceniali wpływ parametrów drukowania (jak grubość i kąt pomiędzy kolejnymi warstwami polimeru) na profil uwalniania substancji leczniczej z porowatych nośników. Modyfikacje struktury umożliwiają modelowanie i kontrolowanie uwalniania leku. Niski koszt wytworzenia, precyzja wykonania, a także duża dowolność w budowie obiektu stanowią przewagę nad konwencjonalnym sposobem wytwarzania nośników.

Szanse rozwoju

Rozwój nowoczesnych technologii drukowania przestrzennego dostarcza innowacyjnego narzędzia, które w rękach naukowców nabiera zupełnie innego wymiaru. Jeszcze kilka lat temu drukowanie spersonalizowanych protez ręki wydawałoby się abstrakcją. Dzisiaj ? to rzeczywistość.

Czy farmacja także zostanie zrewolucjonizowana? Ze względu na dużą różnorodność możliwych do uzyskania kształtów, krótki czas produkcji i stosunkowo niski koszt wytworzenia pojedynczych prototypów, wydaje się, że ta technologia może wprowadzić wiele zmian. Nie tylko do produkcji nośników substancji leczniczych, ale także postaci leków o modyfikowanym uwalnianiu. W obliczu masowej produkcji leków przez wielkie koncerny farmaceutyczne tylko w kilku najpowszechniejszych dawkach spersonalizowana medycyna pozostaje tylko pojęciem teoretycznym. Drukowanie przestrzenne umożliwia nie tylko dowolność formy, ale także wydrukowanych dawek. Przewiduje się, że ta elastyczność pomoże usprawnić farmakoterapię osób przyjmujących leki oddziałujące na OUN, dzieci oraz osób starszych. Być może niebawem w każdej aptece znajdziemy drukarkę, wspomagającą recepturę. Istnieje wiele niewiadomych, ale jedna rzecz pozostaje pewna ? rozwój tej technologii zrewolucjonizuje świat, który znamy.

Bibliografia:

1. Chua C.K., Leong K.F., Lim C.S. Rapid Prototyping: Principles and Applications (3rd edition).Singapur: World Scientific Publication Co. Pte. Ltd., 2010.
2. Vaccarezza M., Papa V. 3D printing: a valuable resource in human anatomy education. Anatomical Science International. 2014.
3. Ionita C.N., Mokin M., Varble N., Bednarek D.R., Xiang J., Snyder K.V., Siddiqui A.H., Levy E.I., Meng H., Rudina S. Challenges and limitations of patient-specific vascular phantom fabrication using 3D Polyjet printing. Proceedings of the Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers. 2014.
4. Zopf D.A., Mitsak A.G., Flanagan C.L., Wheeler M., Green G.E., Hollister S.J. Computer Aided-Designed, 3-Dimensionally Printed Porous Tissue Bioscaffolds for Craniofacial Soft Tissue Reconstruction. Journal of Otolaryngology – Head & Neck Surgery. 2014.
5. Rankin T., Mailey B., Cuche D., Giovinco N., Armstrong D., Gosman A. Use of 3D Printing for Auricular Template Molds in First Stage Microtia. Plastic & Reconstructive Surgery. 2011.
6. Tognola G., Parazzini M., Svelto C., Galli M., Ravazzani P., Grandori F. Design of hearing aid shells by three dimensional laser scanning and mesh reconstruction. Journal of Biomedical Optics. 2004.
7. Yu D.G., Yang X.L., Huang W.D., Liu J., Wang Y.G., Xu H. Tablets with Material Gradients Fabricated by Three-Dimensional Printing. Journal of Pharmaceutical Sciences. 2007.
8. Katstra W.E., Palazzolo R.D., Rowe C.W., Giirtlioglu B., Teung P. Oral dosage forlms fabricated by Three Dimensional Printing. Journal of Controlled Release. 2000.
9. Huang W., Zheng Q., Sun W., Xu H., Yang X. Levofloxacin implants with predefinied microstructure fabricated by three-dimenasional printing technique. International Journal of Pharmaceutics. 2007.
10. Sachs E.M., Haggerty J.W., Cima M.J., Williams P.A. Three-dimensional printing techniques. 5 204 055 Stany Zjednoczone, 20 kwiecień 1993.
11. Yu D.G., Shen X.X., Branford-White C., Zhu L.M., White K., Yang X.L. Novel oral fast-disintergating drug delivery devices with predefined inner structure fabricated by Three-Dimensional Printing. Journal of Pharmacy and Pharmacology. 2008.
12. Yu D.G., Branford-White C., Ma Z.H., Zhu L.M. Novel drug delivery devices for providing linear release profiles fabricated by 3DP. International Journal of Pharmaceutics. 2009.
13. Rattanakit P., Moulton S.E., Santiago K.S., Liawruangrath S., Wallace G.C. Extrusion printed polymer structures: A fabile and versatile approach to tailored drug delivery platforms. International Journal of Pharmaceutics. 2012.
14. Khaled S.A., Burley J.C., Alexander M.R., Roberts C.J. Desktop 3D printing of controlled release pharmaceutical bilayer tablets. International Journal of Pharmaceutics. 2014.
15. Fab@Home:Using Model 1, User Manual. http://www.fabathome.org/wiki/index.php?title=Main_Page. [Online] 14 czerwiec 2014.
16. MakerBot Replicator 2x: User manual. http://www.makerbot.com/. [Online] 14 czerwiec 2014.
17. SH, Masood. Application of fused deposition modelling in controlled drug delivery devices. Assembly Automation. 2007.

Artykuł Drukarki trójwymiarowe pochodzi z serwisu Świat Lekarza.