Melanoma by the numbers

Enjoy a glorious rainbow of incredible bug photographs

Sam Droge USGSBIML

Velvet ants aren't the only bugs to come in a rainbow of colors.

Nature comes in all colors

By Mary Beth Griggs

Flowers are fantastic, rainbows are ravishing, but bugs are often neglected as being creepy and crawly, when in reality they're remarkably colorful. Enjoy scrolling through a rainbow of bugs.

Sam Droge USGSBIML

This Chlamisine chrysomelid looks like it crawled out of red hot lava and just kept going. This leaf beetle was collected in Cuba near Guantanamo bay in 2011.

Kelly Graninger and Anders Croft, USGSBIML

The neon-bright orange color here comes from the pollen of Arizona poppies. The bright color attracts bees like this Protoxaea gloriosa. Bees gravitate towards vibrantly colored flowers, where they gather nectar and pollen.

Sam Droge USGSBIML

This male digger bee (Anthophora californica ) from California has a bright yellow face. It looks like a wasp, but is actually a bee. Digger bees get their names because the females dig their nests in the desert soil.

Sam Droge USGSBIML

This lime green bee is from the genus Osmia and was found in San Francisco. Bees from this genus are known as mason bees and often use clay or mud to construct the interior of their nests.

blue bee

Exaerete smaragdina is a parasitic orchid bee that was collected in Costa Rica. These bees collect oils from orchids to attract mates, but they have a dark side too. They steal the nests of other bees, killing off rival eggs in the process.

Sam Droge USGSBIML

It might be a stinkbug, but this beetle is stunningly beautiful. This species–Stiretrus decemguttatus–comes in an unbelievable array of colors, including this beautiful indigo. Beetles like this one eat leaf beetles like the red one seen above.

Sam Droge USGSBIML

This vibrantly violet orchid bee of the genus Euglossa came from Guyana. As the name implies, it helps pollinate orchids. Unlike the blue example above, this bee is not parasitic.

Wayne Boo USGSBIML

The black onion fly (Tritoxa flexa) lives in North America. Its distinctive stripes make this species easy to spot. It can feed on nectar, but is also often found near garlic.

Elizabeth Garcia USGSBIML

The Thistledown Velvet Ant—Dasymutilla gloriosa—isn’t an ant at all. It’s a wasp. These strangly hairy insects have a sting that’s only mildly toxic, but immensely painful, causing predators to steer clear.

Ученые выяснили, где живут самые плаксивые дети

Самые плаксивые дети живут в Великобритании, Италии, Канаде и Нидерландах, установили исследователи. А самые спокойные — в Дании, Германии и Японии. Продолжительный детский плач зачастую связан с коликами и, если удастся установить причину, по которой дети в одних странах плачут меньше, чем в других, это облегчит жизнь миллионам семей.

Группа исследователей из Уорикского университета выяснила, где живут самые плаксивые и самые спокойные дети. Результаты исследования были опубликованы в журнале The Journal of Pediatrics.

Частая причина длительного младенческого плача — колики.

Однако они свидетельствуют о каком-то заболевании лишь в редких случаях и обычно бесследно проходят после четырех месяцев. Из-за малоизученности причин их возникновения и ограниченного количества способов лечения колики остаются частой причиной беспокойства родителей.

Нынешние представления о том, как много должен плакать страдающий от колик ребенок, основаны на критериях Весселя: колики начинаются в течение первых трех недель жизни, продолжаются около трех часов в день и встречаются преимущественно у детей в первые три месяца жизни.

На болезненные ощущения ребенок реагирует плачем. 

Критерии Весселя были сформулированы в 1950-х годах. Поскольку в области ухода за детьми за последние полвека произошли значительные изменения, современным медикам и родителям необходимы новые стандарты для оценки чрезмерного уровня плача у младенцев.

Исследователи проанализировали данные о почти 8 700 младенцах из разных стран, включая Германию, Данию, Японию, Канаду, Италию, Нидерланды, Великобританию, и подсчитали, сколько плачут младенцы в сутки в разных культурах. Россия, к сожалению, в исследование не попала.

Выяснилось, что в среднем дети плачут около двух часов в день в течение первых двух недель. К шестой неделе время плача достигает предельной отметки в два часа пятнадцать минут в сутки, а концу двенадцатой снижается до часа и десяти минут.

Однако оказалось, что, если в одних странах малыши плачут всего полчаса в день, то в других — до пяти часов в сутки.

Плаксы оказались родом из Великобритании, Италии, Канады и Нидерландов, а тихони — из Дании, Германии и Японии.

Время плача соответствовало тому, как часто дети страдали от колик. В Великобритании от них страдали 28% малышей в возрасте 1−2 недель, в Канаде — 34,1% в возрасте 3−4 недель, в Италии — 20,9% в возрасте 8−9 недель. Самые низкие показатели были зарегистрированы в Дании (5,5% в 3−4 недели) и Германии (6,7% в 3−4 недели).

Исследователи не могут назвать определенных причин, вызвавших такую разницу. Они варьируются от меньшего социального неравенства до большей ответственности родителей при заботе о малыше и генетических факторов.

«Младенцы сильно различаются по тому, как много они плачут в первые недели жизни. Мы можем узнать что-то новое, наблюдая за культурами, в которых дети меньше плачут, выяснить, связано ли это с родительской заботой или другими факторами, например, генетикой, — рассказывает профессор Дитер Вольке, ведущий автор исследования. — Новые критерии норм плача помогут докторам объяснить родителям, плачет ли ребенок в пределах нормы и беспокоиться не о чем, или же ему необходимы дальнейшие обследования».

Примечательно, что дети, находившиеся на грудном вскармливании, страдали от колик намного чаще, чем на искусственном или смешанном.

По мнению ученых, дальнейшие исследования помогут выявить причины, по которым в некоторых странах дети реже страдают от колик. Эта информация, возможно, облегчит жизнь множеству семей по всему миру.

Почему глаза называют «зеркалом души»?

Резюме. По выражению глаз можно судить об эмоциях собеседника

Ученые из Колледжа экологии человека при Корнелльском университете (Cornell University), США, под руководством доктора Адама Андерсона (Adam Anderson) в ходе новой работы объяснили, почему глаза часто называют «зеркалом души». Результаты работы опубликованы в журнале «Psychological Science». Они свидетельствуют, что, интерпретируя эмоции собеседника, люди склонны анализировать выражение глаз, которое является универсальной реакцией на стимулы окружающей среды и эмоции.

При взгляде на лицо собеседника особое внимание притягивают глаза как основа эмоционального взаимодействия. Глаза часто называют «зеркалом души», возможно, вследствие того, что они всегда на виду. Эмоциональные экспрессивные изменения в области глаз влияют на способность к ясному зрению, что в свою очередь определяет чувства и мысли. Данная работа основана на исследовании, проведенном в 2013 г., в ходе которого ученые определили, что выражение лица, такое как поднятие бровей, является универсальной адаптивной реакцией на внешние факторы и изначально не является сигналом к коммуникации. Эти результаты специалисты рассматривают как подтверждение теории Чарльза Дарвина (Charles Darwin), которую он высказал в XIX веке, об эволюции эмоций.

Ученые в ходе данной работы попросили участников оценить созданные модели (фотографии глаз), выражающие 6 различных эмоций — печаль, отвращение, гнев, радость, страх и удивление. Они оценивали восприятие психических состояний, связанных с особенностями глаз, изображенных на фото. Эти особенности заключались в степени открытости глаз, расстоянии от глаз до бровей, наклоне и изгибе бровей, наличии морщин вокруг носа, на висках и под глазами. Оказалось, что открытость глаз наиболее тесно взаимосвязана со способностью собеседника к определению психического состояния. Так, авторы работы отметили, что прищуривание глаз не только уменьшает количество поступающего света, но и ассоциировано с возникновением таких эмоций, как отвращение и подозрительность. В противовес этому широко раскрытые глаза, которые увеличивают поле зрения, взаимо­связаны с возникновением сильных эмоций, таких как страх или трепет.

Во второй части работы ученые сравнивали, насколько успешно участники определяли эмоции по выражению глаз и изменениям, возникающим на других участках лица, таких как нос и рот. Они пришли к выводу, что глаза наиболее достоверно отображают эмоции. Исследователи подчеркнули, что полученные результаты заставляют их задуматься о том, как выражение эмоций влияет на коммуникацию и сложные психические состояния.

• Cornell University (2017) Eye expressions offer a glimpse into the evolution of emotion. ScienceDaily, Apr. 17 (http://www.sciencedaily.com/releases/2017/04/170417182822.htm).
• Lee D.H., Anderson A.K. (2017) Reading what the mind thinks from how the eye sees. Psychol. Sci., Feb. 1 [Epub. ahead of print].

Юлия Котикович

Опасность краткосрочного приема пероральных кортикостероидов

Резюме. Показано повышение частоты возникновения сепсиса, венозной тромбоэмболии и переломов

Кортикостероиды являются мощными противовоспалительными препаратами, используемыми в лечении различных заболеваний на протяжении более семи десятилетий, начиная с их введения для терапии при ревматоидном артрите еще в 1949 г. Основным достоинством кортикостероидов является эффективное уменьшение выраженности симптомов, которое они приносят многим пациентам. Тем не менее в долгосрочной перспективе применения кортикостероидов, как правило, избегают с учетом риска серьезных осложнений, таких как развитие инфекционных заболеваний, венозной тромбоэмболии, аваскулярного некроза и переломов костей, а также хронических заболеваний, таких как сахарный диабет, артериальная гипертензия, остеопороз и др. Действительно, применение кортикостероидов является одной из наиболее распространенных причин госпитализации по поводу возникновения побочных эффектов, связанных с приемом медицинских препаратов, и оптимизация их долгосрочного применения была основным направлением работы для клинических руководств по различным специальностям на протяжении многих лет.

Однако, в отличие от долгосрочного использования, риск осложнений от краткосрочного применения гораздо менее понятен, а доказательств, как правило, недостаточно для клинических руководств. В амбулаторных условиях короткие курсы приема пер­оральных кортикостероидов часто используются для купирования состояний с четко выраженной воспалительной симптоматикой. Это такие заболевания, как бронхиальная астма, хроническое обструктивное заболевание легких, ревматоидный артрит и некоторые воспалительные заболевания желудочно-кишечного тракта. Тем не менее кортикостероиды также часто используют в краткосрочной тактике лечения при многих других распространенных состояниях, при которых отсутствуют доказательства эффективности их применения, к примеру, при неспе­цифической скелетно-мышечной боли или различных видах сыпи.

В данном исследовании, опубликованном 12 апреля 2017 г. в «Британском медицинском журнале» («The British Medical Journal»), авторы из Соединенных Штатов Америки охарактеризовали краткосрочное применение пероральных кортикостероидов в амбулаторной среде и риск развития побочных эффектов, связанных с приемом данной группы препаратов. В данном исследовании приняли участие 2 234 931 взрослый пациент в возрасте 18–64 лет, зарегистрированные на постоянной основе в базе данных Clinformatics DataMart с 1 января 2012 по 31 декабря 2014 г. База данных содержит исчерпывающие деидентифицированные записи электронных медицинских карт всех пациентов, охваченных крупной национальной медицинской страховой компанией, которые всецело включены в программу, независимо от того, посещали они клинику, госпитализировались или просто получали рецептурные лекарства.

Пациенты также должны были быть зарегистрированными в данной базе как минимум за 1 год до начала исследовательского периода (с 1 января 2011 по 31 декабря 2011 г.), чтобы исследователи имели возможность изучить применение кортикостероидов в прошлом и оценить исходные коморбидные состояния. В дальнейшем, чтобы сосредоточиться на новых пациентах, авторы исключили получавших какие-либо пероральные кортикостероиды в течение 2011 г. (293 456 пациентов). Кроме того, они исключили из числа участников исследования группу людей, принимавших кортикостероиды в других формах (например ингаляционные, внутривенные или внутрисуставные инъекции), тех, кому был назначен будесонид для перорального приема (102 243 исследуемых), пациентов с трансплантированными органами или пересадкой костного мозга в анамнезе, а также имеющих злокачественные новообразования (224 658 человек). Далее были исключены пациенты, которым были назначены пер­оральные кортикостероиды в течение ≥30 дней на протяжении периода исследования (28 540 испытуемых). Наконец, исследователи исключили тех, у кого в 2011 г. отмечались другие побочные явления (37 089 человек).

Для каждого испытуемого была получена информация по возрасту, полу, расе или этнической принадлежности, коморбидным состояниям, уровню образования и региону страны на основе почтового индекса. Авторы оценивали три острых осложнения, связанных с краткосрочным применением кортикостероидов: сепсис, венозную тромбоэмболию и переломы костей. Эти события были специально выбраны, поскольку они представляют самый широкий спектр связанных с приемом кортикостероидов острых осложнений. Каждое из них также было указано на этикетке лекарственного средства в качестве возможных побочных реакций и имело подтверждающие данные о патогенезе на раннем этапе после начала применения препарата. При сепсисе результатом была госпитализация с первичным диагнозом сепсиса. Для венозной тромбоэмболии и переломов были использованы как амбулаторные, так и стационарные записи в документации для идентификации событий.

В результате из 1 548 945 взрослых 327 452 (21,1%) лица получили по крайней мере один амбулаторный рецепт назначения для краткосрочного применения пероральных кортикостероидов в течение трехлетнего периода. Прием был более частым у пациентов пожилого возраста, женщин и взрослых европеоидной расы со значительными региональными изменениями (все р<0,001). Наиболее частыми показаниями к применению были инфекции верхних дыхательных путей, спинальные заболевания и аллергии, при этом указывается, что рецепты выписывали врачи различных специализаций. В итоге, в течение 30 дней после начала применения кортикостероидов отмечали повышение частоты случаев развития сепсиса (коэффициент заболеваемости 5,30), венозной тромбоэмболии (3,33) и переломов костей (1,87), которая затем снижалась в последующие 31–90 дней. Не менее важно, что повышенный риск осложнений сохранялся даже при эквивалентных дозах преднизона <20 мг/сут (коэффициент заболеваемости 4,02 при сепсисе, 3,61 — при венозной тромбоэмболии и 1,83 — при переломах; все р<0,001).

Авторы резюмировали, что в США пероральные кортикостероиды часто назначают для краткосрочного применения при различных патологических состояниях и в разных медицинских направлениях. В течение 3 лет приблизительно один из пяти взрослых американцев в рамках страховой медицины принимал пероральные кортикостероиды курсом <30 дней. Краткосрочное использование этих препаратов достоверно повышало частоту развития сепсиса, венозной тромбоэмболии и переломов даже в относительно низких дозах. В связи с этим необходимы дополнительные исследования для определения оптимального применения кортикостероидов и изучения того, могут ли альтернативные методы лечения повысить безопасность пациентов.

• Waljee A.K., Rogers M.A.M., Lin P. et al. (2017) Short term use of oral corticosteroids and related harms among adults in the United States: population based cohort study. BMJ, 357: j1415.

Олег Мартышин

Ten Top Technologies That Will Transform The Healthcare Industry

As healthcare moves to a model of any-time, any-place, continuous and personalized care, it is important to identify the key technologies that will enable this transition and work toward their implementation into different care settings. Frost & Sullivan’s Visionary Healthcare research has identified several technologies that are most likely to impact healthcare paradigms by 2025.

It is interesting to note that technological advances in the fields of computing, machine learning, nanotechnology and electronics are all playing a role in helping reshape the industry. The figure below provides an overview of the top technologies that will change this industry dramatically, and an analysis of the time frame for their commercialization and maturation.

Quantum Computing

We are now beginning to see larger data sets in healthcare research and delivery to analyze and make sense of entire genome sequences; impact of environmental, behavioral and hereditary factors on health; population health data; patient generated health data; etc. The amount of such data becoming available is only set to increase exponentially by 2025. The available computing prowess, even those of supercomputers, will not be adequate to generate quick and actionable insights from such large data sets. But quantum computing, which has a far greater calculation capacity than traditional computers, could help solve some of the highly complex healthcare problems. One noteworthy company in this field is Canadian D-Wave Systems, which boasts of clients like NASA and Google. However, the possibility of widespread quantum computing is prevented by the problem of quantum incoherence, which, it is hoped, will be solved sometime soon.

Artificial Intelligence

IBM's Watson is seen in the immersion room at the company's headquarters in New York, on Oct. 7, 2014. Photographer: Michael Nagle/Bloomberg

While the human capacity to analyze and make deductions is superior to any other species on the planet, it is still limited in terms of the volume of information that can be processed quickly. Artificial intelligence makes this process faster by several degrees and far more efficient than humanly possible. IBM’s Watson, for example, can read 40 million documents in 15 seconds. With machine learning capabilities, the technology’s healthcare applications are boundless. Some of the applications currently being developed are assisting physicians and radiologists to make accurate diagnoses (IBM Watson Health), predicting which potential therapeutic candidates are most likely to work as efficient drugs (Atomwise) and mining medical records data to improve healthcare service delivery (Google DeepMind Health).

Robotic Care

Surgeons operate a da Vinci Surgical robot to remove the tumor at the First Affiliated Hospital of Sun Yat-sen University on April 15, 2015 in Guangzhou, China. (Photo by VCG/VCG via Getty Images)

Robots have been in healthcare for a long time now–the Da Vinci surgical robot is a case in point. But several other robotic applications are emerging and we should expect a lot more robots operating in the healthcare space by 2025. Consider the simplistic telepresence robots like those offered by InTouch Health, allowing the doctor to "move around" and examine patients, while being seated at his or her computer at a distant location. Or Aethon’s TUG robots that help hospitals internally transport their pharmacy supplies, lab samples, patient food, clean or soiled linen or even trash, all by themselves. Then there are the patient and elderly care robots that help in lifting patients from beds to wheelchairs and back, like the Robear robot or the Riba robot in Japan. Finally, robots can also play a role in pediatric therapy for autism disorders, phobias and as distractions; several examples exist--Phobot, PARO, NAO and Milo.

Nanorobots

At the nanoscale, robots can play entirely different roles, this time inside the human body, traveling through bloodstreams. Ongoing research is exploring the potential nanorobots can have in vitals monitoring, performing body functions (e.g. carrying oxygen, destroying infectious agents like bacteria), targeted drug delivery (e.g. cancer therapy, blood clotting) or even to perform nanoscale, in situ surgeries. The actual list of applications of nanomedicine, the umbrella term for nanotechnology applications in healthcare, is even larger and more fascinating. It includes assisting biological research (cell simulations), being intracellular sensors for diagnostics and playing a role in molecular medicine (genetic therapy). At the very least, we should see the beginning of testing of such applications by 2025.

Cyborgization

Robert Radocy of the Netherlands shows his gold medal after winning gold in the arm prosthesis final race on October 8, 2016 in Kloten, Zurich at the Cybathlon Championship. (MICHAEL BUHOLZER/AFP/Getty Images)

The year 2025 should bring not just the introduction of robots inside our bodies, but also the transformation of the human body itself into partial robotic beings. This can manifest in several forms, some of which are visible even today–limb replacements, organ replacements, internal electronics and capabilities, limbs or senses that are enhanced in function compared to their normal counterparts. Apart from the "bionic" prosthetics movement, an estimated 30,000–50,000 people already have an implanted RFID chip inside their bodies. In the future, we are likely to see enhanced capabilities in terms of vision and hearing or with limbs, especially in defense application areas. The artificial pancreas is a subject of intense research, and it is likely that more sophisticated versions of these devices may even be implanted in the human body in the future–to supplement or even completely replace a normal pancreas.

Brain-Computer Interfaces

Hong Gi Kim of Korea competes during the brain-computer interface final race on October 8, 2016 in Kloten, Zurich at the Cybathlon Championship. (MICHAEL BUHOLZER/AFP/Getty Images)

Another form of cyborgization is the use of brain-computer interfaces to connect a wired brain directly to an external device. Apart from the research and brain-mapping applications currently in use, the technology is being developed for "neural bypass" applications--helping paralyzed patients regain control of their limbs via "external" connections to the limbs. Similar applications are being developed wherein the body’s neural framework is tapped using electric stimulation to modify certain functions.

Existing examples include cochlear implants and pacemakers, while applications being developed include retinal implants (to restore sight) and spinal cord stimulators (for pain relief).

Medical Tricorder (Diagnostic Device)

Taking cue from the device popularized by the Star Trek franchise, efforts are aimed at developing a hand-held portable diagnostic device that can scan the human body and diagnose their ailments within seconds. While the fantasy version of the device could do this, current efforts are more realistic in their approach. The $10 million Qualcomm Tricorder X Prize competition launched in 2012, for example, aims at diagnosing 13 medical conditions (10 required, 3 elective) including strep throat, sleep apnea and atrial fibrillation, with a consumer-friendly interface device weighing no more than five pounds. With the winners of this competition set to be announced in 2017, we could expect such devices to be commercially available by 2025.

Digital Avatars

After self-diagnosing using a tricorder, patients in 2025 will want to get in touch with a doctor. Of course, telehealth will be an option, but there might be another option available for satisfying queries or getting more information on the diagnosis–just like the generic voice assistants available today. While Siri or Cortana are voice-only assistants, the Dr. WebMD of 2025 can be a digital avatar that can appear in holographic projections to assist patients and caregivers with their healthcare queries. The holographic projection of a human doctor, backed by artificial intelligence technologies, will allow for it to handle several queries simultaneously. Beyond answering queries, it could schedule appointments for a physical checkup with a doctor in your network, and share notes of your conversation with a doctor, in a digital-physical care coordination model.

Augmented/Virtual Reality

Eric Brinette, French software engineer, uses the "VirTeaSy Surgery" surgery simulator developed by HRV during the Laval Virtual virtual reality, augmented reality and 3D technology show on March 24, 2016, in Laval, western France. (JEAN-FRANCOIS MONIER/AFP/Getty Images)

The applications of the two related technologies are manifold and relevant to both sides of the care delivery equation–providers as well as patients. Providers can benefit from using enabled glasses for medical education--to study the human anatomy, for example, and for observing and studying surgeries as they were performed. Augmented reality could also be used during live surgeries to "see through" anatomical structures to know the location of organs and blood vessels. On the patient side, one of the most advanced applications already in use is the treatment of various phobias and other mental health disorders. As the technology advances, we can expect more advanced applications to emerge by 2025, especially for healthcare providers.

3D Printing

A young boy, born with a right hand malformation, examines his new 3D-printed hand given to him by the Association for the Study and Assistance of Child Amputees on August 17, 2015 in Cessieu. (JEFF PACHOUD/AFP/Getty Images)

3D printing is a well-known technology with several existing applications in healthcare, including orthopedic devices and several implants. Another application that is being considered is of 3D-printed medicines, which can allow alteration of daily dosage and enable personalized medicine by customizing formulations of the drugs. Another niche that is now opening up is that of 3D bioprinting–the possibility of "printing" tissues or even organs. Applications range from skin tissue for burn victims to organ replacements for patients. Tissues thus printed can also be used in drug development, a service currently being offered by Organovo.

Companies within the healthcare industry must examine and study the impact of these technologies on their business, as well as investing into utilizing these in the future if they are to continue to sustain themselves profitably in the new environment.

This article was written with contributions from Siddharth Shah, Research Analyst and Venkat Rajan, Global Director, both from the Visionary Health program of Frost & Sullivan’s Transformation Health practice.

Reenita Das ,  

 CONTRIBUTOR