উন্নত মেশিন-লার্নিং অ্যালগরিদম তৈরি করা থেকে শুরু করে এমন ডিভাইস তৈরি করা যা বিশ্বজুড়ে রোগীদের জন্য কার্যকর চিকিত্সার অ্যাক্সেসকে উন্নত করবে, চিকিৎসা পদার্থবিদ্যা, জৈবপ্রযুক্তি এবং সংশ্লিষ্ট অনেক ক্ষেত্রে কাজ করা গবেষকরা বিশ্বব্যাপী স্বাস্থ্যসেবা উন্নত করার জন্য বৈজ্ঞানিক কৌশল প্রয়োগ করে চলেছেন। ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড 2022 সালে এই ধরনের অনেক উদ্ভাবনের বিষয়ে রিপোর্ট করা হয়েছে, এখানে গবেষণার কয়েকটি হাইলাইট রয়েছে যা আমাদের নজর কেড়েছে।
সব এলাকায় AI
কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা (AI) চিকিৎসা পদার্থবিদ্যা অঙ্গনে ক্রমবর্ধমানভাবে প্রচলিত ভূমিকা পালন করে - ডায়াগনস্টিক ইমেজিংয়ের সময় উত্পন্ন বিপুল পরিমাণ ডেটা নিয়ে কাজ করা থেকে শুরু করে, শরীরে ক্যান্সারের বিবর্তন বোঝা, চিকিত্সার নকশা এবং অপ্টিমাইজে সহায়তা করা। এই কথা মাথায় রেখে, ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড জুন মাসে মেডিকেল ফিজিক্স সপ্তাহে একটি AI হোস্ট করেছে, অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য গভীর শিক্ষার ব্যবহার সহ অনলাইন অভিযোজিত বিকিরণ থেরাপি, পিইটি ইমেজিং, প্রোটন ডোজ গণনা, মাথা সিটি স্ক্যান বিশ্লেষণ এবং ফুসফুসের স্ক্যানে COVID-19 সংক্রমণ সনাক্ত করা.
বছরের শুরুতে, এপিএস মার্চ মিটিং-এ একটি উত্সর্গীকৃত অধিবেশন সাম্প্রতিক কিছু পরীক্ষা করে এআই এবং মেশিন লার্নিং এর মেডিকেল অ্যাপ্লিকেশনব্রেন ডিজঅর্ডার এবং নিউরোডিজেনারেটিভ ডিজিজ নির্ণয় ও পর্যবেক্ষণের জন্য গভীর শিক্ষা সহ, এবং ইমেজ রেজিস্ট্রেশন এবং সেগমেন্টেশনের জন্য AI নিয়োগ করা। আরেকটি চমকপ্রদ অধ্যয়ন ছিল ইপিএফএল-এর একটি নিউরাল নেটওয়ার্ক তৈরি করার জন্য ব্যবহার বুদ্ধিমান মাইক্রোস্কোপ যা বিরল জৈবিক ঘটনাগুলির সূক্ষ্ম পূর্বসূরি সনাক্ত করে এবং প্রতিক্রিয়া হিসাবে এর অধিগ্রহণ পরামিতিগুলি নিয়ন্ত্রণ করে।
প্রোটন ফ্ল্যাশের প্রতিশ্রুতি
একটি উন্নয়ন যে এটি আমাদের মধ্যে তৈরি বছরের সেরা 10 সাফল্য 2022-এর জন্য, এই বছরের ASTRO বার্ষিক সভায় সিনসিনাটি বিশ্ববিদ্যালয়ের ক্যান্সার সেন্টারের এমিলি ডাহার্টি দেখেছে ফ্ল্যাশ রেডিওথেরাপির প্রথম ক্লিনিকাল ট্রায়াল. ফ্ল্যাশ চিকিত্সা - যেখানে থেরাপিউটিক রেডিয়েশন অতি উচ্চ মাত্রায় সরবরাহ করা হয় - টিউমার বিরোধী কার্যকলাপ বজায় রেখে স্বাভাবিক টিস্যু বিষাক্ততা হ্রাস করার প্রতিশ্রুতি রাখে। এই গবেষণায়, গবেষকরা বেদনাদায়ক হাড়ের মেটাস্টেসের 10 জন রোগীর চিকিত্সার জন্য ফ্ল্যাশ প্রোটন থেরাপি ব্যবহার করেছিলেন। তারা ক্লিনিকাল কর্মপ্রবাহের সম্ভাব্যতা প্রদর্শন করেছে এবং দেখিয়েছে যে চিকিত্সাটি অপ্রত্যাশিত পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি না করে, ব্যথা উপশমের জন্য প্রচলিত রেডিওথেরাপির মতোই কার্যকর।
গবেষণাটি প্রোটন ফ্ল্যাশ-এর প্রথম-মানুষের ব্যবহারকেও উপস্থাপন করে। পূর্ববর্তী প্রিক্লিনিকাল ফ্ল্যাশ গবেষণার বেশিরভাগ ইলেকট্রন নিযুক্ত করে; কিন্তু ইলেক্ট্রন বিম টিস্যুতে মাত্র কয়েক সেন্টিমিটার ভ্রমণ করে যখন প্রোটন অনেক গভীরে প্রবেশ করে। এই সুবিধাটি কাজে লাগানোর আশায়, অন্যান্য অনেক গোষ্ঠী প্রোটন ফ্ল্যাশ নিয়েও তদন্ত করছে, যার মধ্যে পেনসিলভানিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞানীরা কম্পিউটেশনাল মডেলিং ব্যবহার করেছেন যা খুঁজে বের করতে সবচেয়ে বেশি ফ্ল্যাশ প্রোটন বিমের জন্য কার্যকর ডেলিভারি কৌশল, এবং Erasmus University Medical Center, Instituto Superior Técnico এবং HollandPTC এর গবেষকরা, যারা একটি অ্যালগরিদম তৈরি করেছেন প্রোটন পেন্সিল-বিম ডেলিভারি প্যাটার্ন অপ্টিমাইজ করে ফ্ল্যাশ কভারেজ সর্বাধিক করতে।
দৃষ্টি ফিরিয়ে আনা
যারা দেখার ক্ষমতা হারিয়েছেন তাদের দৃষ্টি ফিরিয়ে আনা একটি উল্লেখযোগ্য গবেষণা কাজ। এই বছর আমরা দুটি গবেষণায় রিপোর্ট করেছি যা এই লক্ষ্যটিকে এক ধাপ কাছাকাছি নিয়ে আসার লক্ষ্য রাখে। ইউনিভার্সিটি অব সাউদার্ন ক্যালিফোর্নিয়ার গবেষকরা এর ব্যবহার অনুসন্ধান করছেন অন্ধত্বের চিকিৎসার জন্য আল্ট্রাসাউন্ড উদ্দীপনা রেটিনার অবক্ষয় দ্বারা সৃষ্ট। যদিও রেটিনাল নিউরনের বৈদ্যুতিক উদ্দীপনার মাধ্যমে দৃষ্টিশক্তি পুনরুদ্ধার করে এমন ভিজ্যুয়াল কৃত্রিম যন্ত্রগুলি ইতিমধ্যেই রোগীদের মধ্যে সফলভাবে ব্যবহার করা হয়েছে, এইগুলি আক্রমণাত্মক ডিভাইসগুলির জন্য জটিল ইমপ্লান্টেশন সার্জারির প্রয়োজন। পরিবর্তে, দলটি দেখিয়েছে যে অ-আক্রমণাত্মক আল্ট্রাসাউন্ডের সাথে একটি অন্ধ ইঁদুরের চোখকে উদ্দীপিত করা প্রাণীর চোখে নিউরনের ছোট গ্রুপগুলিকে সক্রিয় করতে পারে।
অন্যত্র, সুইডেন, ইরান এবং ভারতের একটি দল গড়ে উঠেছে কৃত্রিম কর্নিয়া উৎপাদনের একটি নতুন উপায়, শূকরের চামড়া থেকে প্রাপ্ত মেডিকেল-গ্রেড কোলাজেন ব্যবহার করে (খাদ্য শিল্পের একটি বিশুদ্ধ উপজাত) যা গবেষকরা রাসায়নিকভাবে এবং ফটোকেমিকভাবে এর শক্তি এবং স্থায়িত্ব উন্নত করার জন্য চিকিত্সা করেছিলেন। 20 জন রোগীর একটি পাইলট গবেষণায়, তারা দেখিয়েছেন যে তাদের ইমপ্লান্টগুলি শক্তিশালী এবং অবনমিত হওয়ার প্রতিরোধী এবং ন্যূনতম আক্রমণাত্মক অস্ত্রোপচারের মাধ্যমে রোগীদের দৃষ্টি সম্পূর্ণরূপে পুনরুদ্ধার করতে পারে। এই সাফল্যের উপর ভিত্তি করে, মেহরদাদ রাফাত এবং তার দল আশা করে যে নতুন পদ্ধতিটি প্রতিস্থাপনের জন্য দাতা কর্নিয়ার ঘাটতি পূরণ করতে পারে এবং বিশ্বব্যাপী নতুন কর্নিয়ার জরুরী প্রয়োজনে অনেক লোকের জন্য চিকিত্সার বিকল্পগুলিকে বাড়িয়ে তুলতে পারে।
মস্তিষ্ক-কম্পিউটার ইন্টারফেস উদ্ভাবন
মস্তিষ্ক-কম্পিউটার ইন্টারফেস (BCIs) মানুষের মস্তিষ্ক এবং বহিরাগত সফ্টওয়্যার বা হার্ডওয়্যারের মধ্যে একটি সেতু প্রদান করে। এই বছর গবেষকরা সফলভাবে একটি ব্যবহার করতে দেখেছি সম্পূর্ণ পক্ষাঘাতগ্রস্ত ব্যক্তিকে যোগাযোগ করতে সক্ষম করার জন্য বিসিআই স্থাপন করা হয়েছে. টিম - Wyss সেন্টার ফর বায়ো অ্যান্ড নিউরোইঞ্জিনিয়ারিং, ALS ভয়েস এবং ইউনিভার্সিটি অফ টুবিনজেন থেকে - অংশগ্রহণকারীর মোটর কর্টেক্সের পৃষ্ঠে দুটি ক্ষুদ্র ইলেক্ট্রোড অ্যারে রোপণ করেছে। ইলেক্ট্রোডগুলি নিউরাল সিগন্যাল রেকর্ড করে, যা ডিকোড করা হয় এবং একটি শ্রবণ প্রতিক্রিয়া বানান যা ব্যবহারকারীকে অক্ষর নির্বাচন করতে অনুরোধ করে। রোগী, যার অ্যামিওট্রফিক ল্যাটারাল স্ক্লেরোসিস (ALS) ছিল এবং সে সম্পূর্ণভাবে লক-ইন অবস্থায় ছিল যেখানে কোনো স্বেচ্ছামূলক আন্দোলন অবশিষ্ট ছিল না, প্রাপ্ত অডিও প্রতিক্রিয়া অনুসারে কীভাবে তার নিজের মস্তিষ্কের কার্যকলাপ পরিবর্তন করতে হয় তা শিখেছিল, তাকে শব্দ এবং বাক্য গঠন করতে এবং যোগাযোগ করতে সক্ষম করে। প্রতি মিনিটে প্রায় এক অক্ষরের গড় হারে।
মস্তিষ্কের ক্রিয়াকলাপ বোঝার জন্য ইমপ্লান্ট করা ইলেক্ট্রোড ব্যবহার করার বিকল্প হিসাবে, স্কাল্পের সাথে সংযুক্ত ইলেক্ট্রোয়েন্সফালোগ্রাফি (ইইজি) ইলেক্ট্রোড ব্যবহার করে স্নায়ু সংকেতগুলিও আক্রমণাত্মকভাবে সংগ্রহ করা যেতে পারে। ইউনিভার্সিটি অফ টেকনোলজি সিডনির একটি দল একটি বিকাশ করেছে অভিনব গ্রাফিন-ভিত্তিক বায়োসেন্সর যা ইইজি সংকেত সনাক্ত করে উচ্চ সংবেদনশীলতা এবং নির্ভরযোগ্যতার সাথে - এমনকি উচ্চ লবণাক্ত পরিবেশেও। সেন্সর, যা সিলিকন কার্বাইড-অন-সিলিকন সাবস্ট্রেটে উত্থিত এপিটাক্সিয়াল গ্রাফিন থেকে তৈরি, সিলিকন প্রযুক্তির শারীরিক দৃঢ়তা এবং রাসায়নিক জড়তার সাথে গ্রাফিনের উচ্চ জৈব সামঞ্জস্যতা এবং পরিবাহিতাকে একত্রিত করে।
