10 High-Tech Healthcare-vooruitgang van alledaagse materialen

Beter worden komt met een flink prijskaartje. Met medische behandelingen die duurder worden en de onverzekerde groei in aantal, is het naar een ziekenhuis gaan financieel pijnlijker dan ooit tevoren. Gelukkig werken artsen en wetenschappers samen om de geneeskunde dichter bij de minder bedeelden te brengen. Creativiteit en vindingrijkheid gebruiken artsen om de huidige medische toestand slim uit te dagen door nieuwe behandelingen en technologieën te ontwikkelen die voor de massa toegankelijker zullen zijn met behulp van alledaagse materialen.

10 Bluetooth-hoortoestellen

Het vermogen om te horen is iets geweldigs. Helaas hebben veel mensen het niet. Geschat wordt dat ongeveer 300 miljoen mensen over de hele wereld lijden aan een vorm van gehoorstoornis. Alleen al in de Verenigde Staten meldt maar liefst 20 procent van de bevolking een bepaald gehoorverlies. Hoewel de aandoening beheersbaar is via hoorapparaten, kunnen veel mensen ze gewoon niet betalen. Omdat het apparaat tot US $ 4000 per paar kostte, was geld uitgeven aan hoortoestellen tot nu toe geen optie voor velen.

Sound World Solutions, een in Chicago gevestigd bedrijf, heeft een prototype van hoortoestellen ontworpen die tegenwoordig gebruikmaken van een van de meest voorkomende technologieën - Bluetooth. Het werkt net zo duidelijk als andere hoortoestellen, maar in tegenstelling tot conventionele modellen, kunnen de Bluetooth-hoortoestellen eenvoudig worden aangepast met uw smartphone. Het volume, de hoge tonen, de bassen en alle andere geluidsopties van de hoortoestellen kunnen worden afgestemd met een vingerschuif, waardoor er niet meer dan voldoende bezoeken nodig zijn om het apparaat voortdurend opnieuw af te stellen. Het beste deel is dat, bij slechts US $ 300, meer patiënten nu in staat zullen zijn om het vermogen om te horen te betalen.

9 Webcam Bloedstroomimaging

Een niet-invasieve manier om de bloedstroom te volgen, is door het gebruik van Laser Speckle Contrast Imaging (LCSI). Deze methode is essentieel voor het behandelen en bestuderen van aandoeningen zoals migraine en beroerte door de bloedstroom te onderzoeken. Voor het verlichten en vastleggen van afbeeldingen van de bloedstroom maakt LCSI gebruik van laserlicht en hoogwaardige camera's. Deze delen worden geschat op US $ 5.000, wat goedkoper is dan de meeste medische apparatuur, maar steil voor ziekenhuizen in minder bevoorrechte gebieden.

Om dit probleem aan te pakken, hebben onderzoekers van de University of Texas geïmproviseerd. Met behulp van een doorsnee webcam en een laserpointer die werden gebruikt in PowerPoint-presentaties, konden de onderzoekers een beeldvormingssysteem voor bloedstroming maken dat slechts US $ 90 kost. Bij testen en vergelijken met het duurdere apparaat presteerde de MacGyvered net zo nauwkeurig. Het beeldapparaat staat op 5,6 centimeter (2,2 in) en weegt slechts 25 gram (minder dan 1 oz), waardoor het apparaat veel mobieler is in gebieden met minder medische toegang.

8 Kanzius RF-therapie

John Kanzius was geen dokter. Hij was een uitzendingenieur van Erie, Pennsylvania, die een reeks FM-radiostations bediende in Pennsylvania, Ohio en Texas. In 2003, kort na zijn pensionering, kreeg hij een paar van de slechtste berichten die iemand kan horen - hij had kanker. Tijdens chemosessies merkte hij dat kinderen die ook aan kanker leden hun haar, hun glimlach en hun totale energie verloren. Dit deprimerende gezicht gaf Kanzius een idee.

Omdat hij weinig over medicijnen wist maar veel over natuurkunde en techniek, bestudeerde hij de fysische mechanica van chemotherapie. Hij suggereerde dat de behandeling van kanker met radiogolven - dezelfde golven die radiostations gebruiken om te communiceren - minder schadelijke gevolgen zou kunnen hebben dan bestralingstherapie. Om dit te bewijzen bedacht hij een behandeling genaamd Kanzius RF Therapy, die een apparaat gebruikt dat hij heeft gemaakt van reserveonderdelen van zijn oude radiostations.

Het apparaat zendt radiogolven uit die kankercellen verwijderen zonder de gezondere cellen in het lichaam te doden, wat een veelvoorkomend probleem is in verband met de standaardchemo. Tijdens laboratoriumtests was Kanzius RF-therapie 100 procent effectief in het verwijderen van kankercellen zonder schadelijke bijwerkingen. Hoewel Kanzius helaas is overleden aan kanker, onderzoeken veel artsen nog steeds het potentieel van de Kanzius RF-therapie en zijn plaats in de toekomst van de behandeling van kanker.

7 Acne Geneeskunde voor schizofrenie

Voor tieners is er geen grotere vijand dan de acne. Op een leeftijd waarop je er wanhopig graag aantrekkelijk uit wilt zien, stoort biologie je en krijg je vervelende rode vlekken op je gezicht. Gelukkig is er een hele reeks medicijnen die kunnen worden gebruikt om acne te behandelen. Een van hen is minocycline, een antibioticum voorgeschreven voor vele soorten infecties en wordt ook vaak gebruikt voor matige tot ernstige acneproblemen. Voor minder dan $ 1 per tablet kunnen tieners gemakkelijk van hun acne af en besteden ze meer tijd aan hun poëzie of gothic-muziek.

Je zou denken dat een medicijn voor acne niet ver zou komen. Dat is waarschijnlijk wat artsen uit Japan dachten toen ze minocycline voorschreven aan schizofrene patiënten die lichte infecties hadden en onverwacht ontdekten dat het medicijn ook psychotische symptomen bij de patiënten verlichtte. Het medicijn bleek zelfs effectiever te zijn dan haloperidol, een sterk en duur anti-psychotisch medicijn. Tegenwoordig testen psychiaters over de hele wereld de effectiviteit van minocycline voor de behandeling van schizofrenie bij grotere populaties. De resultaten zijn veelbelovend en hebben een groot potentieel voor het vaststellen van een goedkopere, gemakkelijkere en betere behandeling van schizofrenie en andere psychische stoornissen.

6 baby-incubators gemaakt van auto-onderdelen

Het principe achter neonatale incubatie is eenvoudig-pasgeborenen, met name degenen die te vroeg geboren zijn of met speciale voorwaarden geboren zijn, moeten warm gehouden worden om hun leven te onderhouden. Veel ziekenhuizen, met name in arme gebieden, schieten echter tekort bij deze eenvoudige procedure omdat ze niet genoeg incubators hebben. Dit zorgt ervoor dat duizenden baby's elk jaar sterven aan het tekort aan broedmachines. In Kenia overlijden ongeveer 53.000 te vroeg geboren baby's jaarlijks vanwege een beperkt aantal incubators.

Zien dat aantal naar beneden gaan is het doel van het in Massachusetts gevestigde bedrijf Design That Matters. Omdat hun team opmerkte dat auto's een meer gebruikelijke technologie zijn dan incubators, besloot hun team prototypen te maken van volledig functionele broedmachines die gebruik maakten van afgedankte auto-onderdelen. Koplampen voor warmte, dashboardventilatoren voor luchtcirculatie en signaallampen voor incubatoralarmen zijn maar enkele van de kenmerken van hun goedkope incubatorontwerp. Omdat auto-onderdelen heel gebruikelijk zijn, zelfs in ontwikkelingsgebieden, zou het produceren en onderhouden van deze reddingsmiddelen gemakkelijker en goedkoper zijn. Hoewel de autodelenincubator nog steeds op prototypefase is, toont deze een veelbelovende toekomst in de neonatale zorg.

5 De kanker-ademhaler

Het diagnosticeren van kanker is een gecompliceerde zaak. Het is ook vrij duur. De mediane kosten van een biopsie zijn US $ 5.000, terwijl PET-scans variëren van $ 850- $ 4.000. Alsof het niet verwoestend is om kanker te hebben, heeft het ook een pijnlijke tol op de zakken van de patiënt.

Wetenschappers van het Georgia Tech Research Institute hebben geprobeerd de kosten van diagnose te verminderen door een apparaat te ontwikkelen dat kanker detecteert met behulp van een zeer eenvoudige technologie, een breathalyzer. Het apparaat vangt een ademmonster van de patiënt in een container, die vervolgens wordt geanalyseerd op adem vluchtige organische verbindingen die zijn geassocieerd met de aanwezigheid van kanker. In een laboratoriumproef ontdekte het apparaat 80 procent van de tijd kanker bij de getroffen patiënten, waardoor het een potentieel levensvatbare aanvulling op onze huidige diagnostische technieken was. Met een bedrag van US $ 100 kunnen meer arme patiënten betere toegang krijgen tot de juiste diagnose met behulp van deze technologie.

4 Licht voor multiple sclerose

Multiple sclerose (MS) is een ontstekingsziekte die op het centrale zenuwstelsel is gericht en omvat dergelijke slopende symptomen als verlamming en verlies van gezichtsvermogen. Met 2,5 miljoen patiënten wereldwijd en 200 nieuwe diagnoses elke week, wordt MS een grotere uitdaging voor zowel specialisten als patiënten. Hoewel er een paar dure manieren zijn om de symptomen van MS te behandelen, is er momenteel geen remedie voor de aandoening. Wetenschappers geloven echter dat ze een kracht hebben aangewend waarin een remedie kan liegen - de kracht van het licht.

In een spannende ontdekking onder leiding van Jeri-Anne Lyons en Janis Eells van de Universiteit van Wisconsin, werden de vroege MS-symptomen van laboratoriumratten significant verminderd na een periode van blootstelling aan een bepaalde golflengte van het licht, genaamd nabij-infrarood. Omdat nabij-infraroodlicht al veel wordt gebruikt in ziekenhuizen voor andere doeleinden, zijn de onderzoekers hoopvol dat verdere ontwikkelingen in deze effectieve en goedkope behandeling voor MS in de toekomst beschikbaar zullen zijn.

3 De kartonnen MRI

Het feit dat we "foto's" van de binnenkant van ons lichaam kunnen maken, is een verbazingwekkende prestatie van de geneeskunde. Verschillende medische beeldvormingstechnieken hebben ons de mogelijkheid gegeven om met meer precisie over ons lichaam te leren dan ooit tevoren. De meest populaire, Magnetic Resonance Imaging (MRI), is in de loop der jaren gebruikt voor het diagnosticeren van kanker en vele andere soorten ziekten. MRI-scans zijn echter niet goedkoop. De kosten van een MRI-scan kunnen oplopen tot USD $ 7000, afhankelijk van welk lichaamsdeel u van een afbeelding moet voorzien. Bovendien zijn de functies van een standaard MRI-scanner beperkt - de longfysiologie wordt bijvoorbeeld niet zeer nauwkeurig vastgelegd door de technologie.

Om dit probleem aan te pakken, hebben twee fysici van Harvard, Matthew Rosen en Ronald Walsworth, een eigen MRI-imager gebouwd die onze longen duidelijk kan verlichten met behulp van typische items die in elke hardwarewinkel te vinden zijn. In hun geïmproviseerde imager wordt een magnetisch veld gegenereerd door twee spoelen die op twee metalen hekjes zijn gemonteerd, terwijl draadroosters en ringen dit magnetische veld naar de patiënt leiden. De patiënt wordt gevraagd een longvol gepolariseerd helium en lucht gedurende 30 seconden in te ademen en op te hangen, terwijl hij een antenne draagt ​​die is gemaakt van een met rubber beklede kartonnen buis die is omwikkeld met een draadspiraal. Met behulp van het magnetische veld neemt de antenne de magnetische spin van het gepolariseerde helium op en geeft een nauwkeurig beeld van de gasstroom en zuurstofabsorptie van de longen.

Een standaard MRI-scanner toont protonen in watermoleculen. Het probleem hiermee is dat de protonen in het lichaam moeten worden uitgelijnd door een zeer krachtige magneet. In de kartonnen MRI van Rosen en Walsworth wordt het helium geïnhaleerd door de patiënt vooraf uitgelijnd, waardoor de scanner een magneet kan gebruiken die 150 keer zwakker is dan die van een conventionele MRI. Omdat het vasthouden van de adem moeilijk kan zijn voor mensen met longaandoeningen, ontwikkelen de onderzoekers hun systeem om de longen in een kortere tijd vast te leggen. Hoewel de machine nog niet is getest in klinische studies, verwijst het succes van het prototype naar een toekomst van meer toegankelijke beeldvormingstechnologie.

2 Containerziekenhuizen

Met slechts twee artsen per 1000 mensen en meer dan 20 miljoen mensen met hiv, is Afrika wanhopig op zoek naar betere toegang tot gezondheidszorg, maar ziekenhuizen schieten niet zomaar van de grond. Een typisch ziekenhuis met drie verdiepingen dat volgens Amerikaanse normen als vrij klein wordt beschouwd, kost $ 17 miljoen om te bouwen. Voeg medische benodigdheden en personeel toe aan het totaal en je hebt een onoverkomelijk probleem voor deze verarmde regio's.

Om deze crisis op te lossen, biedt de Chinese overheid een amusant plan. Het Chinese ministerie van Wetenschap en Technologie heeft een systeem van grote containers ontwikkeld die als speelgoedblokken met elkaar kunnen worden samengevoegd tot een volledig functioneel ziekenhuis. Elke container heeft verschillende functies in een standaard ziekenhuis, zoals klinieken en wachtruimtes voor patiënten. De containers zijn draagbaar en kunnen gemakkelijk worden vervoerd naar gebieden waar medische voorzieningen ontbreken.

Dit ingenieuze idee is niet zonder uitdagingen, zoals de constante stroom van elektriciteit en watervoorziening die nodig is om de containaziekenhuizen van stroom te voorzien, iets waar veel Afrikaanse landen ook niet over beschikken. Het is echter een eerste stap om de kwaliteit van de gezondheidszorg in Afrika te verbeteren. De eerste containerziekenhuizen worden ingezet in Kameroen en Namibië en de Chinese overheid hoopt in de nabije toekomst meer te kunnen geven aan andere Afrikaanse landen.

1 Slug Glue

We hebben wonden gehecht sinds de tijd van het oude Egypte, maar er is weinig ontwikkeling geweest in hechtingen, afgezien van goede sanitaire voorzieningen en de materialen die sindsdien zijn gebruikt. Hoewel deze eeuwenoude techniek zich door de eeuwen heen heeft bewezen, komt het met veel gedoe. Hechtingen zijn pijnlijk, tijdrovend en erg duur. Steken kunnen een patiënt tot US $ 500 kosten voor een enkele wond.

Hoe kan een primitieve procedure zo prijzig zijn? Biologen van Ithaca College weten het niet. Wat ze wel weten is dat er een potentieel goedkoper alternatief is dat effectiever kan zijn dan chirurgische hechtingen. Op zoek naar een van nature voorkomende stof die gemakkelijk wonden kan binden, wendden ze zich tot een bizar oplossing-slakkenslijm.

Slakken, de vloek van elke tuinman, produceert gel die hen helpt gemakkelijk te bewegen. Hun slijm blijft plakken aan natte oppervlakken en voldoet ook aan buigen en buigen. Deze omstandigheden maken deze unieke substantie een perfect alternatief voor medische hechtingen. Hoewel er al dermale kleefstoffen bestaan, wordt dit type wondbindende procedure nauwelijks gebruikt omdat ze niet erg resistent zijn tegen lichaamsvloeistoffen. Met het vermogen van slakkenslijm om zich aan natte oppervlakken te hechten, kunnen wonden nu gemakkelijk weer worden teruggeplaatst zonder het risico van lekkage van lichaamsvloeistoffen dat gewoonlijk het resultaat is van zowel hechtingen als kleefstoffen.

In tegenstelling tot eerdere methoden, kan slaklijm mogelijk worden gebruikt in elke vorm van wond - recht of gekarteld, diep of ondiep - zonder het risico van lekkage. Omdat het in veel barre omstandigheden kan overleven, noemt de onderzoeker deze lijm een ​​'ideale medische lijm'. Het beste van slaklijm is dat naaktslakken hermafrodieten zijn, met sommige tot 500 eieren per jaar. Hoewel een overvloed aan naaktslakken en hun goo de meeste mensen misschien niet vrolijk maken, betekent dit dat deze toekomstige ontwikkeling naar wondbehandeling meer beschikbaar zal zijn voor mensen.