W świecie czwartej rewolucji

Czwarta odsłona rewolucji przemysłowej, toczącej się na naszych oczach, nierozerwalnie wiąże się z automatyzacją procesów, w tym korzystaniem z urządzeń, dzięki którym praca, szczególnie ta nużąca, może zostać wykonana sprawniej i szybciej, a transport na duże odległości nie stanowi problemu. Pod koniec kwietnia 2020 r. w Warszawie pomiędzy ośrodkiem MSWiA a Centralnym Szpitalem Klinicznym Uniwersyteckiego Centrum Klinicznego Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego zrealizowano np. pierwszy w Polsce lot dronoida z modułem transportowym zaopatrzonym w próbki do badań na obecność SARS-CoV-2. Swego czasu więcej zaczęło mówić się też o robochirurgii oraz ewentualnym wykorzystaniu robotów do aplikowania leków.

Jako alternatywa dla tradycyjnego podawania medykamentów powstał mikrorobot potrafiący poruszać się w układzie nerwowym. W czasopiśmie naukowym „Frontiers in Robotics and AI” wzmiankowano, że magnetyczny MANiAC jest pierwszym mikrobotem, który realnie pomógł sprawdzić, w jaki sposób steruje się takim narzędziem w prawdziwej tkance (kręgosłupie). Aspiracje twórców urządzenia przetestowano na rdzeniach kręgowych u myszy oraz szczurzych mózgach. Próby przebiegły pomyślnie. Robot podołał najpierw poruszaniu się po strukturach, a później dostarczaniu leków we wskazany obszar. MANiAC jest zamknięty w formie bardzo małej, okrągłej kapsułki. Osłonka z alginianów mieści w sobie nanopręty, a robot w odpowiedzi na zewnętrzne pole magnetyczne zostaje przyciągnięty do miejsca docelowego. Na polu zaawansowanej medycyny w charakterze innowacyjnego rozwiązania zaznaczył się również mikroczip, opracowany przez inżynierów z Columbia University w Nowym Jorku. To uznawany wówczas za najmniejszy na świecie jednomodułowy system funkcjonalny widoczny wyłącznie pod mikroskopem. Dzięki wysokiej kompaktowości można wszczepić go w ramach pojedynczego zastrzyku. Czip, niewspomagany urządzeniami elektronicznymi, stanowi w pełni działający system. Do jego bezprzewodowego zasilania i komunikacji zespół wykorzystał ultradźwięki. Pierwsze testy narzędzia przeprowadzono na myszach. Prototyp urządzenia pozwolił zmierzyć ciśnienie krwi oraz temperaturę ciała w czasie rzeczywistym.

Nie wszyscy chcą 5G

Roboty to emblemat progresu służby zdrowia. Kolejnym krokiem milowym w jej rozwoju może okazać się technologia 5G. Nowy standard komunikacji mobilnej przede wszystkim może zapewnić niespotykaną dotąd prędkość przesyłu danych i to w czasie niemal rzeczywistym – sieci 5G są co najmniej od 10 do 100 razy szybsze niż dzisiejsze 4G (LTE). Głównym argumentem przeciwników piątej bezprzewodowej wersji komunikacji mobilnej jest kwestia rzekomego negatywnego wpływu promieniowania elektromagnetycznego (PEM) na zdrowie. Kontrowersje narastają szczególnie w związku z niejonizującym typem PEM, które może pochodzić ze źródeł, takich jak: stacje transformatorowe, linie wysokiego napięcia, a także wyładowania atmosferyczne bądź promieniowanie słoneczne.

Przeciwnicy 5G jako rzekome skutki tej technologii podają: nowotwory, autyzm, chorobę Alzheimera, bezpłodność, zaburzenia układu hormonalnego czy uszkodzenia struktury DNA. Sporna jest także kwestia dotycząca rozwoju standardu 5G poprzez postawienie dodatkowo dużej liczby stacji bazowych. Częstotliwości, które mają stać się udziałem technologii 5G, to zakresy niewykorzystywane dotąd w łączności radiowej: 700 MHz, 3,4-3,8 GHz, a w przyszłości także 26 GHz. Choć poszczególne nadajniki będą miały małą moc, to z uwagi na ich niewielki zasięg (do kilkudziesięciu metrów), dla efektywnej pracy będą musiały „szczelnie” wypełnić otaczającą nas przestrzeń – znaleźć się np. na latarniach czy przystankach albo ścianach budynków. Mając na uwadze rozwijanie 5G, w rozporządzeniu ministra zdrowia dopuszczalny poziom pól elektromagnetycznych w Polsce zwiększono aż stukrotnie, dostosowując go do wartości w państwach UE, co w części społeczeństwa wzbudziło niepokój. Wyniki badań ukierunkowanych na wykrycie ewentualnej szkodliwości 5G na zdrowie człowieka pozwalają jednak sklasyfikować stwierdzenia podnoszone przez oponentów tej technologii jako mity. Prace prowadzone na zlecenie organizacji non-profit – Komitetu Naukowego ds. Pojawiających się i Nowo Rozpoznanych Zagrożeń dla Zdrowia czy Międzynarodowej Komisji ds. Ochrony Przed Promieniowaniem Niejonizującym – dowiodły, że jedynym możliwym skutkiem wpływu PEM na ludzki organizm może być krótkotrwałe podniesienie temperatury ciała, znane jako efekt termiczny.

Teleobecność zaś to szansa nie tylko na szybsze wideokonsultacje, ale nawet przeprowadzanie zabiegów w formie zdalnej. Tu kluczową rolę odgrywa fakt, że opóźnienie w przesyłaniu informacji, na których wszystko się opiera, można sprowadzić do roli marginalnej, niewpływającej na przebieg ingerencji medycznej. Choć pierwszą zdalną operację zrealizowano już wiele lat temu, tego typu zabiegi nie upowszechniły się, m.in. z uwagi na obawy dotyczące jakości transmisji sygnału na duże odległości. Dodatkowo wraz z rozwojem technologii w telefonach obsługujących 5G pojawi się szansa na szersze zaangażowanie narzędzi z kategorii sztucznej inteligencji, co poskutkuje możliwością wykorzystania algorytmów, chociażby do pomiaru ciśnienia krwi.

Pogotowie w nowej odsłonie

Nowy standard komunikacji mobilnej może przełożyć się również na szybsze dotarcie do pacjenta i efektywniejszą diagnostykę. To ważne, gdyż dojazd do chorego rzadko kiedy nie sprawia większych trudności. Zazwyczaj trzeba zmierzyć się z miejskim korkiem i kierowcami nie do końca wiedzącymi, czym jest bądź jak utworzyć „korytarz życia”. Rozwiązaniem tych problemów może być 5G – na najwyższym poziomie zaawansowania integrujące pojazd (ambulans) z infrastrukturą drogową. W założeniu zespół ratunkowy, korzystając z nowego standardu łączności oraz dostępu do systemów zarządzania ruchem ulicznym, będzie w stanie na bieżąco sterować sygnalizacją świetlną, a dzięki temu znacznie zminimalizować ryzyko wiążące się z przejazdem pojazdu uprzywilejowanego przez skrzyżowanie. To jednak nie wszystko – 5G to także o wiele szybsza diagnostyka. Karetka staje się czymś w rodzaju zdalnego gabinetu konsultacyjnego, w którym wstępne badanie chorego prowadzone jest już w trakcie transportu. Sanitariusze za sprawą rzeczywistości rozszerzonej (VR) mogą uzyskać natychmiastowy wgląd do szpitalnej karty pacjenta. Dzięki temu wiedzą, na co choruje, czy ma jakieś uczulenia i – ewentualnie – jakie leki przyjmuje.

Kamer przesyłających obraz w czasie rzeczywistym ratownicy używają do skutecznej współpracy z lekarzami. Dzięki temu medycy jeszcze przed przybyciem karetki do szpitala mogą obserwować objawy występujące u chorego, „osłuchać” go, wdrożyć odpowiednie procedury ratunkowe, a nawet – w razie konieczności – swoją wiedzą wspomóc zespół pracujący na miejscu. Rozwiązaniem testowanym w Wielkiej Brytanii było nawet wykonywanie przez ratownika medycznego badania USG oraz bieżące interpretowanie wyników przez lekarza znajdującego się w odległej lokalizacji.

Opisany model znacznie zwiększa dostępność lekarza, który nie musi wraz z załogą karetki pokonywać dystansu od centrum stacjonowania aż do pacjenta i z powrotem. Wręcz przeciwnie – może z jednego miejsca płynnie przechodzić pomiędzy monitorowaniem pracy wielu zespołów ratunkowych, co jest alternatywą dla braków kadrowych. W bardziej zaawansowanej wersji systemu opartego na platformie 5G można nie tylko zaproponować najlepsze opcje leczenia, ale nawet wybrać szpital najodpowiedniejszy dla danego pacjenta – w zależności od stanu poszkodowanego i okoliczności towarzyszących. Ambulans 5G to trafna odpowiedź na konieczność walki ratowników medycznych z czasem. Dokładna geolokalizacja każdej dostępnej karetki – przekazywana do dyspozytorni niemal bez opóźnienia – pozwala wysłać na miejsce pojazd znajdujący się najbliżej osoby potrzebującej wsparcia. To bardzo ważne w kontekście tzw. złotej godziny – umownej granicy wskazującej czas, w jakim ktoś, kogo życie jest zagrożone, powinien znaleźć się w miejscu, w którym zostanie mu udzielona fachowa pomoc. Choć w Polsce karetka w wersji 5G nie jest jeszcze popularna, to na świecie takie rozwiązanie zyskało rozgłos. Przykładem pomyślnego wdrożenia jest m.in. Nopparat Rajathanee – szpital w Tajlandii, który w sytuacjach awaryjnych korzysta z ambulansu nie tylko bardzo zaawansowanego technologicznie, ale też wyposażonego w złożony system wentylacji, niwelujący ryzyko oddychania skażonym powietrzem. Testy terenowe systemu ratownictwa opartego na sztucznej inteligencji rozpoczęła również Korea Południowa, a medyczne 5G stopniowo uznanie zyskuje także w USA.

Ze spojrzeniem w przyszłość

Choć teraz wzrok świata skupia się na szerszym wdrażaniu standardu 5G, już trwają prace nad jego następcą – siecią 6G. Nokia przewiduje, że wprowadzenie na rynek systemów 6G w komercyjnej formule zajmie jeszcze kilka lat – do 2030 r., zgodnie z typowym 10-letnim cyklem między kolejnymi generacjami.