A tecnologia médica parece algo que será aço inoxidável esterilizado, centrífugas e máquinas milagrosas que nos farão ver, ouvir e sentir melhor e por mais tempo do que nossos pais imaginaram. Mas a realidade disso muitas vezes é mais como uma mancha de penicilina em uma placa de Petri que muda tudo.
A inventividade e a sorte por si só também não são o molho secreto para mudar o setor de saúde. Esses divisores de jogo geralmente melhoram aspectos do tratamento que nem sempre fazem parte do objetivo original. A tecnologia de saúde inovadora pode mudar o jogo se melhorar a acessibilidade dos cuidados, a eficiência da prestação de cuidados em termos de tempo envolvido, a precisão com que os diagnósticos podem ser realizados, o nível de personalização que a tecnologia traz para a mesa e a relação custo-benefício do esforço, que muitas vezes é aprimorado pela tecnologia. Você pode não pensar nesses fatores como atividades estritamente de saúde, mas eles melhoram e, ocasionalmente, revolucionam os resultados da saúde
É claro que a saúde em si nem sempre é o que melhora e prolonga a vida. Esse estudo da Aperion credita o protetor solar por salvar duas vezes mais vidas do que o CPR, e os fertilizantes sintéticos salvam mais vidas do que qualquer outra coisa, simplesmente permitindo que a agricultura produza mais alimentos. Vamos nos concentrar no setor de saúde aqui, mas o maior potencial às vezes está em outros caminhos.
Imagiologia médica: raios-X
A imagiologia médica não é, obviamente, uma única tecnologia, mas um termo abrangente para um monte de métodos diferentes de lidar com o que está acontecendo dentro de nossos corpos. Um exemplo pode ser uma combinação desses métodos, como o scanner de corpo inteiro Explorer, que realiza PET e CT. Sem esses avanços, estaríamos dedicando muito mais recursos aos cuidados paliativos. A tecnologia em questão inclui raios-x, tomografias computadorizadas, ressonâncias magnéticas e ultrassonografias, e cada uma mudou o panorama do diagnóstico à sua maneira.
Mas os próprios raios-x não são apenas uma ferramenta de diagnóstico. Eles são usados para orientar os cirurgiões, monitorar o progresso das terapias e informar estratégias de tratamento para o uso de dispositivos médicos, tratamentos de câncer e bloqueios de vários tipos. Em 1896, o então hifenizado New-York Times zombou da aplicação médica de Wilhelm Conrad Röntgen de imagens de raios X como uma “suposta descoberta de como fotografar o invisível”. Cinco anos depois, Röntgen ganhou o Prêmio Nobel de Física. Um século depois, os raios X substituíram as cirurgias invasivas e as suposições como uma ferramenta de diagnóstico essencial para médicos em todos os níveis.
Menos uma nova tecnologia de imagem do que uma implementação brilhante de métodos existentes, a tomografia computadorizada (TC) usa imagens de raios X transversais adquiridas de vários ângulos e algoritmos de computador para criar rapidamente uma imagem tridimensional navegável de partes pequenas ou grandes do corpo. Por se basear em raios-X, as tomografias computadorizadas são melhores para imagens de ossos do que de tecidos moles. A tomografia computadorizada fornece muitos dos mesmos benefícios que outros métodos de imagem médica, aprimorados para muitos propósitos por sua velocidade e imagem superior dos ossos.
Imagiologia médica: tomografia computadorizada e ultrassonografia
Um Prêmio Nobel foi concedido em 1952 pelo trabalho que se tornaria a base para a ressonância magnética (MRI), uma tecnologia que usa campos magnéticos e radiação de radiofrequência não ionizante para adquirir imagens empilhadas (“fatias”) que oferecem qualidade superior aos tecidos moles contraste com outras tecnologias. A capacidade de diferenciar entre muitos tecidos moles e líquidos, incluindo a distinção entre células cancerígenas e não cancerígenas, tem sido um benefício para o diagnóstico médico.
A ultrassonografia médica diagnóstica (ultra-som) é uma técnica de imagem que pode ser empregada para examinar e monitorar fetos ou regiões do corpo que podem ser mais sensíveis à radiação, como a área pélvica. O ultrassom usa alterações nas ondas sonoras de alta frequência para obter imagens de áreas do corpo sem cirurgias invasivas ou métodos que exijam o uso de radiação. Os dispositivos de ultrassom variam desde o tipo de máquinas grandes que você encontrará em hospitais até pequenos dispositivos modernos como o adesivo de ultrassom. O ultrassom é uma ferramenta diagnóstica extremamente importante. Seu risco reduzido o torna prático para a criação de imagens tridimensionais, incluindo visualizações 3D de séries temporais que podem mostrar movimento e alterações nos tecidos ao longo do tempo.
Microscopia e a teoria microbiana da doença
Quase nenhuma invenção teve mais impacto em nossa compreensão (e capacidade de combater) doenças do que o microscópio. Isso é verdade por vários motivos, mas o principal é que facilitou a teoria do germe da doença. A teoria dos germes é a ideia, hoje comum, de que microrganismos específicos estão implicados em doenças específicas. Sem a teoria dos germes, a maioria teria continuado a atribuir a doença à teoria do miasma, a antiga noção de que a doença era causada pelo ar poluído e não era transferida de pessoa para pessoa.
Claro, o progresso na saúde e até no tratamento de doenças específicas existiu enquanto o miasma era o suposto culpado, e muitos trabalhos importantes foram feitos nas áreas relacionadas ao saneamento e aos fatores socioeconômicos. Mas qualquer coisa real que possa ser provada com uma teoria ruim pode ser provada ainda mais efetivamente com uma mais cientificamente sólida, e a teoria dos germes estabeleceu algumas ideias importantes na ciência médica. Obviamente, qualquer tratamento completo depende da identificação precisa de uma causa, o que pode ser feito munido de um microscópio e da teoria dos germes. E a ideia de transmissão pessoa a pessoa, negada pela teoria do miasma, deu sentido à medicina preventiva. Antes das primeiras descobertas que levaram à aceitação da teoria dos germes, a propagação de contágios muitas vezes não era impedida pelos médicos e, ocasionalmente, os médicos eram um vetor para espalhá-los.
E a teoria dos germes estava apenas começando. Tornou conhecida a necessidade de procedimentos cirúrgicos estéreis e a identidade de micróbios causadores de doenças específicas, permitindo o desenvolvimento de vacinas direcionadas e outros produtos farmacêuticos. O microscópio, vendo mais de uma área menor, mudou nossa visão de quase tudo.
Transfusão de sangue
Às vezes, desenvolvemos tecnologias brilhantes mais ou menos por acidente ou pelos motivos totalmente errados (pense em lixiviações). aperion estima que as transfusões de sangue salvaram um bilhão de vidas, mas seus primeiros praticantes não estavam claros sobre por que às vezes funcionava… ou falhava desastrosamente. Menos de 200 anos se passaram entre a descoberta da circulação sanguínea e a primeira transfusão bem-sucedida entre humanos. Isso foi executado por um americano, o profeticamente chamado Philip Syng Physick.
Em 1867, Joseph Lister aplicou seu conhecimento da teoria dos germes para desenvolver antissépticos para controlar infecções adquiridas durante transfusões. Em menos de 100 anos, os bancos de sangue tornaram-se comuns e o fracionamento em albumina, gamaglobulina e fibrinogênio possibilitou novas hemoterapias derivadas de plasma. Hoje, existem pelo menos 23 produtos terapêuticos de plasma. Enquanto isso, a tipagem sanguínea foi descoberta e refinada, e a transfusão como terapia médica era comum no início da Segunda Guerra Mundial.
A história das terapias relacionadas ao sangue é um passeio por nossa compreensão lamentavelmente incompleta do corpo humano. Na época em que Philip Syng Physick transfundia sangue às escondidas, George Washington estava sendo morto pela prática da sangria, uma prática de 3.000 anos que fazia pouco sentido, mas era tão amplamente aceita que foi usada em um ex-presidente sem causar dúvidas. . Acreditava-se que a sangria ajudava a manter os quatro humores do corpo (sangue, fleuma, bile amarela e bile negra) em equilíbrio para prevenir ou mitigar doenças. Além de algumas aplicações específicas de sanguessugas, a medicina humoral não contribuiu muito para a medicina moderna. Pelo menos, reconheceu que a doença tinha causas naturalísticas (em vez de sobrenaturais) e, nesse sentido restrito, abriu o caminho para a ciência transformar a transfusão experimental secreta em um bilhão de vidas salvas em dois séculos.
Sequenciamento de genes
Faith Lagay escreveu no Jornal de Ética da AMA que a “história da ciência médica é a história da descoberta de causas cada vez mais localizadas de doenças”, assim como a teoria dos germes estreitou o foco de fatores ambientais para micróbios específicos. A compreensão da genética e a aplicação dessa compreensão diminuíram para o nível molecular. Com o tempo, a genômica derrubaria os diagnósticos médicos tão completamente que os métodos anteriores agora parecem lançar um dardo a 6.000 milhas de distância. O sequenciamento de genes revolucionou a precisão na medicina e mudou tudo, desde o diagnóstico pré-natal até o rastreamento de um mundo de informações dentro do Cancer Genome Atlas (TCGA).
A teoria dos germes fez com que a medicina se concentrasse nas doenças e nos indivíduos, concentrando-se na genômica individual conseguiu o truque de estreitar nossa visão (para genes), mas ampliar nossa visão para curas. O sequenciamento do genoma humano – um processo pelo qual os genes humanos foram mapeados para seus resultados físicos e funcionais – foi “concluído” pela primeira vez em 2003.
Hoje existem inúmeras aplicações importantes da sequência do gene humano. Podemos prever melhor muitas doenças e distúrbios para certos indivíduos e entender melhor os efeitos. Avaliamos o provável impacto das substâncias nos indivíduos (farmacogenômica/toxicogenômica) e estudamos as interações dos genomas de diferentes espécies em metagenômica. Criamos novos combustíveis, resolvemos crimes e melhoramos as colheitas, tudo por meio da genômica. Catalogamos a genética e as mutações de mais de 20.000 amostras de 33 tipos de câncer, levando a melhores tratamentos e esforços preventivos e, possivelmente, levando a curas em um futuro próximo.
Onde a teoria dos germes nos afastou das circunstâncias ambientais que contribuem (mas não incidentalmente) para a doença, a genômica nos puxou de volta para uma abordagem da medicina em escala além da sala de tratamento individual.
Anestesia
Você pode nem pensar em anestesia como uma tecnologia. Na verdade, é um punhado de tecnologias que não fazem muito por conta própria, exceto ajudar em outras coisas. E isso torna a anestesia uma candidata à tecnologia de saúde mais importante de todas – porque sem suas quatro formas (anestesia geral, consciência crepuscular, anestesia local e anestesia regional), muitos procedimentos médicos comuns (e que salvam vidas) seriam impraticáveis ou impossíveis completamente.
A importância da anestesia na cirurgia moderna é destacada pelo fato de que, em muitos casos, a anestesia apresenta mais risco ao paciente do que a própria cirurgia. Sem ela, é claro, a cirurgia está fora de questão, na maioria dos casos. A primeira anestesia geral moderna foi uma aplicação de éter dietílico pelo Dr. Crawford W. Long em 1841. Fontes e autoridades divergem. Você verá 1842 como a data, ou talvez William Morton (1846) ou Henry Hickman (1824) como o pioneiro que primeiro usou o éter como anestesia cirúrgica. Quem quer que seja creditado, eles salvaram muitas vidas e evitaram uma quantidade inacreditável de dor e sofrimento nos anos desde então.
Claro, a anestesia geral não é a única forma. A anestesia local em várias formas sempre foi ineficaz até o primeiro uso de folhas de coca em meados de 1800, iniciando uma revolução nos anestésicos locais que durou até a década de 1970. Começou com a síntese de cocaína para uso no bloqueio da dor localizada, mas a toxicidade cardíaca e o potencial de dependência levaram à derivação de novos anestésicos locais amino éster e aminoamida, como tropocaína, benzocaína, procaína e lidocaína.
Toda a anestesia melhorou dramaticamente, mesmo nas últimas décadas. De acordo com o anestesiologista Christopher Troianos, MD, falando com o Clínica Clevelandexiste atualmente cerca de 1 em 200.000 chances de morte induzida por anestesia durante a anestesia geral cirúrgica.
Vacinas
A vacina contra a varíola de Edward Jenner (tecnicamente uma vacina contra a varíola bovina que era eficaz contra a varíola) emprestou seu nome ao uso atual de “vacina” para aplicar a todas as imunizações. Aqui estamos estendendo essa generalização para aplicar o termo a variações modernas com pouco em comum com as primeiras vacinas contra varíola, raiva e outras. Essas variantes mais recentes incluem imunizações de mRNA, vetor viral e subunidade de proteína usadas contra o COVID-19, todas chamadas de vacinas, embora não contenham o próprio vírus. E algumas não são necessariamente novas estratégias. A primeira vacina de subunidade proteica (contra a hepatite B) foi aprovada há mais de 30 anos.
As vacinas estão entre as cinco tecnologias em de Aperion lista de invenções médicas que salvaram mais de um bilhão de vidas, o que foi realizado nos últimos 200 anos ou mais. Isso representa 4 a 5 vezes mais vidas do que as perdidas em todas as guerras e conflitos do século XX.
informatização
Seria difícil exagerar a importância da tecnologia médica digital (ou seja, de computadores em muitas formas) na conquista dos gargalos e insuficiências de informação que por muito tempo impediram os avanços médicos. A atenção voltou-se pela primeira vez para os potenciais usos médicos dos computadores na década de 1960. À medida que as capacidades dos computadores foram expandidas e as interfaces foram refinadas na década de 1980 e além, os sonhos originais e muitos outros lentamente começaram a ser realizados. Mas a lentidão dessa adoção foi dolorosa, conforme observado em relatórios como os relatórios do Conselho Consultivo de Tecnologia da Informação do Presidente (PITAC) a partir de 1991. Problemas de segurança e interoperabilidade e a falta de padrões para prescrições eletrônicas, imagens, mensagens e relatórios são gradualmente sendo domado e o setor de saúde está colhendo recompensas na forma de melhores comunicações, melhor monitoramento de medicamentos, maior qualidade de atendimento, redução de erros e mais proteção da privacidade.
O que o paciente vê dessa tecnologia da informação — como prontuários/registros médicos digitais — e as práticas de telessaúde/mHealth funcionam bem o suficiente para lidar com a enorme complexidade dos sistemas subjacentes do setor e suas integrações entre si. A indústria tem notoriamente agarrado à tecnologia de fax desatualizada devido a falhas de TI em interoperabilidade e comunicações.
Apesar de todos esses desafios, porém, é difícil imaginar um hospital moderno funcionando sem a tecnologia de computador comumente usada para registros de pacientes prontamente disponíveis, entrada de pedidos, faturamento e muito mais. E mesmo com as existentes, é provável que haja espaço para melhorias e crescimento. Um estudo da Johns Hopkins publicado em BMJ (anteriormente British Medical Journal) postula que os erros médicos são a terceira principal causa de morte nos EUA — uma situação propícia para soluções de TI.
Implantação neurológica do NeuroRestore e outras mudanças de jogo em potencial
O futuro da medicina reside principalmente na imaginação das pessoas que ainda não nasceram e que poderiam nem ter nascido, não fosse a imaginação das gerações anteriores. Mas podemos adivinhar algumas coisas sobre as tecnologias que terão um impacto dramático no futuro próximo.
Algoritmos de inteligência artificial relacionados ao processamento e interpretação de imagens médicas já estão superando os médicos em termos de tempo e precisão. Mas o potencial para uso de IA na área da saúde é enorme. Refinamentos do fluxo de trabalho, redução de erros e permitir que os pacientes participem significativamente de seus próprios cuidados são áreas-chave nas quais a IA pode revolucionar partes de um setor já revitalizado pela tecnologia da informação.
Da mesma forma, já estamos vendo incursões no uso da realidade aumentada pelo setor de saúde, com ganhos maiores esperados na próxima década em cirurgia robótica assistida por AR, tratamento de feridas, fisioterapia/reabilitação e muitas outras áreas. O treinamento médico imersivo pode ser conduzido por meio de simulações aprimoradas por AR, e as cirurgias virtuais ajudarão os cirurgiões a se preparar e executar melhor a coisa real quando chegar a hora.
Outras áreas promissoras incluem terapias com células-tronco, terapias direcionadas contra o câncer e implantes neurais. A tecnologia de implante da NeuroRestore, atualmente em desenvolvimento, usa IA para ajudar pessoas com traumas neurológicos debilitantes. Três pacientes com lesões completas da medula espinhal foram estudados durante o uso da tecnologia do NeuroRestore – cada um deles mostrou um progresso notável durante o primeiro dia, incluindo ficar de pé e andar. Depois de quatro meses, um dos três conseguiu ficar duas horas em pé e caminhar um quilômetro sem parar. Esses são os tipos de tecnologias que colocarão parâmetros totalmente novos em futuras listas de tecnologias importantes do setor de saúde.