Здоровье в цифровом будущем

Крафт — не только основатель компании IntelliMedicine, развивающей высокотехнологичный персонализированный подход к лечению пациентов, исполнительный директор факультета FutureMed университета cингулярности в Кремниевой долине, но и прекрасный оратор. Поэтому, несмотря на то что к началу лекции рабочий день в Москве давно уже закончился, в центре Digital October собралось множество врачей, специалистов по цифровым технологиям и просто заинтересованных людей. И Крафт их не разочаровал. Собранные в его лекциях воедино технологические достижения образуют совершенно невероятную картину будущего здравоохранения. Сам лектор, благодаря применяемой в Knowledge Stream технологии «Телемаркер», предстал перед аудиторией в виде трехмерного голографического изображения.

Все развивающееся — на службу здоровью

Бурное развитие цифровых технологий во всех странах происходит на фоне удорожания медицинских услуг и недостаточного доступа к ним стареющего населения планеты, дефицита врачей вообще и способных работать по-новому медиков — в частности. Качество коммуникаций между врачами, между докторами и пациентами, а также разными областями медицины оставляет желать лучшего. Ведение 70% медицинских карт пациента на бумаге, избыточное количество назначаемых ему обследований оборачивается тем, что гигантские средства тратятся впустую: в США 800 млн долл. ежегодно расходуется на медпомощь, которая не является необходимой пациентам. Борьба с хроническими заболеваниями требует больше всего денег в последние годы жизни человека, когда отдача от этих вложений уже минимальна. Чтобы повысить эффективность системы здравоохранения, нужно ее реформировать. Одновременно с реформой в США набирает силу волна создания медицинских стартапов.

Практически все экспоненциально растущие сегодня технологии можно использовать для ускорения развития медицины и сохранения здоровья человека, убежден Крафт. Курируемая им программа FutureMed основана на кроссдисциплинарном обучении и направлена на взрывной рост медицинских технологий подобно информационным технологиям. Cтуденты FutureMed — специалисты в области нанотехнологий, энергетики, биотехнологий, ИТ, медицины и робототехники — придумывают новые способы задействовать или скомпоновать технологии на благо здоровья. В стенах университета сингулярности, работающего на площадке NASA, родилась, например, идея доставлять лекарственные препараты с помощью беспилотных аппаратов туда, где отсутствует транспортная инфраструктура.

Медицина 4P рождается сегодня

Медицина будущего, согласно концепции Medicine 4P, станет предсказывающей, профилактической, персонализированной и предполагающей личное участие пациента. Врачи получат возможность предотвращать заболевания, а у пациентов появятся инструменты контроля своего состояния. Наибольшее влияние на будущее здравоохранения окажут, по мнению Крафта, междисциплинарные технологии, дешевизна генетического анализа, мощная биоинформатика, а также Интернет и социальные сети.

Условия для всего этого создаются у нас на глазах: технологии становятся быстрее и дешевле, устройства — компактнее и «умнее». Уже появились интеллектуальные биоинформационные системы, часть которых работает в облаках.

Анализ собственной ДНК, по словам Крафта, сегодня можно заказать примерно за 200 долл. Скорость расшифровки генома стремительно растет, а стоимость снижается такими же темпами. Анонсирован прибор Exome 80x, выполняющий секвестирование генома за восемь часов при стоимости 1 тыс. долл. Не за горами время, когда цена снизится до 100 долл. и станет возможен выпуск персонализированных лекарств.

«Мы стоим на пороге персонализированной онкологии, позволяющей подбирать для каждого пациента уникальный терапевтический «коктейль», вместо того чтобы назначать всем одно и то же», — утверждает Крафт.

Зарождаются новые области медицины и фармации: фармакогеномика, способная выбирать лекарство и дозировку исходя из конкретного генотипа; геомедицина, учитывающая при назначениях место жительства пациента и даже то, каким воздухом он дышит; системная биология, изучающая сложные взаимодействия в живых системах, для чего предстоит агрегировать и обрабатывать всю накопленную о человеке информацию.

От объемного изображения к 3D-печати органов

Современные приборы работают все быстрее, и это касается не только компьютеров, подчиняющихся закону Мура. Медицинское оборудование тоже становится мощнее, компактнее и генерирует все большие объемы данных. В момент, называемый точкой сингулярности, возможно, будет создан компьютер «умнее» всего человечества, полагает Крафт.

Производительность и высокое разрешение обеспечивают поразительные возможности визуализации. Благодаря им позитронно-эмиссионая томография позволяет изучать биохимические процессы на молекулярном уровне.

Если пару лет назад обсчет данных для трехмерной реконструкции мозга на базе магнитно-резонансной томографии занимал две недели, то сегодня его можно выполнить в семь раз быстрее, обнаруживая при этом очаги заболеваний и источники хронических болей. Более того, теперь можно проводить исследование в момент приема лекарства, чтобы увидеть, какие зоны мозга, нервы и рецепторы реагируют на препарат и как. Есть приложения для просмотра результатов сканирования даже на мобильном телефоне врача.

Трехмерная реконструкция работы сердца с необходимыми гидродинамическими расчетами при ангиографии строится за считанные минуты в режиме реального времени, позволяя выявлять проблемные места органа. Это не просто помогает при установке шунта — в компьютерной системе можно заранее спроектировать результаты инвазивного вмешательства.

Впечатляющие достижения в области визуализации вскоре дополнятся не менее удивительными технологиями печати. По мнению Крафта, удешевление трехмерных биопринтеров в будущем позволит «распечатывать» на них протезы, «заплатки» для оказания помощи при черепно-мозговых травмах и даже органы на замену поврежденных. Компания Organovo в партнерстве с Invetech уже выпустила серийный 3D-биопринтер, использующий аутологичные клетки пациента в качестве «чернил».

Гаджетам пора дружить с медприборами

Многие технологии будущего доступны и сегодня, дело за их интеграцией. «Мы вступили в эпоху конвергентных решений, многие из которых уже перешли на мобильные платформы», — отметил Крафт. По его словам, только для iPhone написано уже более 20 тыс. медицинских приложений. С их помощью можно проверить, например, не является ли купленное лекарство поддельным.

Но самая интересная область — интеграция телекоммуникационных устройств с привычными медицинскими приборами. Например, глюкометр, подключенный к iPhone, сослужит службу диабетикам. Компания CellScope выпускает устройства, интегрированные с мобильным телефоном, которые позволяют посветить в ухо или горло больному ребенку и отправить врачу электронный результат осмотра. Подобные приборы созданы для удаленной первичной диагностики офтальмологических и дерматологических заболеваний, в частности меланомы.

«Уже сегодня я пользуюсь цифровым стетоскопом и специальным приложением для него на iPhone», — сообщил Крафт. Он продемонстрировал собственную ЭКГ на iPhone в специальном футляре со встроенными датчиками AliveCor. Просто приложив смартфон в таком чехле к своему сердцу, пациент способен снять электрокардиограмму и отправить ее своему врачу через Интернет. Электрокардиографы AliveCor в США сейчас проходят клинические испытания. Такими приборами было бы полезно оснастить младший медперсонал в травмопунктах и приемных отделениях больниц, чтобы ускорить процедуру сортировки пациентов.

Если человеку требуется контролировать уровень кровяного давления, специальное устройство, интегрированное с его смартфоном, будет постоянно вести учет соответствующих показателей. Анализируя накопленный объем данных, а не отдельно взятые показатели, доктор сможет лучше построить лечение заболевания.

Мобильные приложения интегрируются с электронными медкартами, что обеспечивает врачу оплату работы с данными, полученными с их помощью. И встречаться с пациентом лично теперь не обязательно: даже после сложной операции системы мониторинга дадут больному возможность вести обычную жизнь, оставаясь под контролем врача.

«Сегодня нет необходимости тратить полдня на дорогу, чтобы пять минут пообщаться с врачом», — полагает Крафт. Телемедицинский сеанс, консультация в Skype и даже электронная почта экономят массу времени обеим сторонам. Если же необходимо очное посещение доктора, к услугам пациента множество приложений, позволяющих найти специалиста, эффективно организовать визит к нему в удобное время и с максимальной пользой.

Новое качество жизни пациента и работы врача

Сочетание информационных и медицинских технологий способно порадовать как врача, так и пациента новым качеством жизни и работы. Роботизированные столы RoboticSurgery повышают точность манипуляций хирурга и позволяют ему прибегать к дистанционному консультированию по ходу операции. А виртуальная колоноскопия дает возможность заменить малоприятную реальную процедуру компьютерной реконструкцией.

Компьютерные симуляции, дающие возможность попробовать множество разнообразных операций, незаменимы в обучении практикующих хирургов и младшего медперсонала. Кроме того, соединяя игровые технологии с медицинской информацией, онкологи оказывают психологическую помощь пациентам, которые в специальных играх «расстреливают» злокачественные клетки.

Ученые настойчиво работают над интерфейсами «мозг–компьютер», и вживленный в мозг чип уже обеспечивает управление искуственными роботизированными конечностями посредством мозговых импульсов. Когда существующие прототипы таких интерфейсов будут отлажены, управляемые ими экзоскелеты получат применение в реабилитации людей с парализованными конечностями или потерявшими их.

Помимо возвращения утраченных возможностей, технологии способны подарить людям новые. Среди таких экспериментальных технологий — виртуальные линзы, которые не только возвращают зрение, но и доставляют в контактную линзу или очки дополнительную информацию, выводя ее слоями. Например, глядя на блюдо в ресторане, обладатель таких линз сможет увидеть, сколько в нем калорий.

Миниатюризация роботизированных устройств делает возможной их доставку в организм через желудочно-кишечный тракт. Одно из таких устройств — «умная" пилюля iPill — применяется для диагностики, прецезионной доставки лекарств и колоноскопии.

Исследования в области наномедицины обещают еще более фантастичные результаты. К примеру, ряд компаний разрабатывает наноботы, которые будут двигаться по артериям с целью уничтожения вирусов и даже редизайна клеток.

Крафт серьезно полагает, что развитие робототехнологий рано или поздно оставит терапевтов без работы. В числе технологий, обещающих перевернуть нашу жизнь, доктор также упомянул суперкомпьютер IBM Watson и телемедицинские решения Cisco.

Однако столь сложные решения не всегда необходимы, повседневные недорогие устройства тоже способны кардинально изменить жизнь врачей и пациентов. К примеру, реализованная в игровых приставках технология Microsoft Kinect применяется для физиотерапии, а также для удаленной оценки воздействия инфаркта или инсульта на двигательную систему человека. Ну а в некоторых случаях способно помочь и обычное MMS, вовремя отправленное доктору.

В целях профилактики

Технологии должны помогать не только выздоравливать, но и оставаться здоровым. И таких помощников уже создано немало. Например, система FitBit оценивает качество сна, подсчитывает количество сделанных шагов и потраченных калорий. Результаты можно публиковать в соцсетях, соревнуясь с друзьями. Электронная нанотатуировка сигнализирует о подхваченных вирусах, а система компании Predictive Medical Technologies предупреждает о повышении риска инсульта.

Рано или поздно появятся зеркала, проводящие диагностику по цвету лица, и унитазы, анализирующие мочу на наличие вирусов, считает Крафт. Кроме того, в здравоохранении, ориентированном на профилактику заболеваний, найдут применение виртуальные технологии «дополненной реальности», способные влиять на поведение пациента и используемые сейчас в симуляторах. То же зеркало покажет, как человек будет выглядеть через несколько лет в результате занятий спортом или злоупотребления табаком и алкоголем.

Для разворачивания каждой упомянутой технологии потребуется нормативная база, и Управление по кон­тро­лю за про­дук­та­ми и ле­кар­ства­ми США (FDA) активно пытается адаптировать систему регулирования к технологическим новинкам. Кроме того, крайне важно грамотно обработать информацию, генерируемую множеством устройств. Большая часть собираемых сегодня данных не структурированы и бесполезны, признал Крафт.

Не лыком шиты

Российские эксперты оценили выступление Крафта как блестящее и постарались не ударить в грязь лицом, показав что в ряде областей Россия не так далеко отстала от США. Олег Медведев, завкафедрой фармакологии факультета фундаментальной медицины МГУ им. М. В. Ломоносова, показал свой смартфон в «одежке» AliveCor. Нашлись в аудитории и пользователи FitBit и персональной электронной медкарты. Евгений Флеров, руководитель лаборатории телемедицины и компьютерного мониторинга Российского научного центра хирургии РАМН, продемонстрировал на экране планшета работу своей цифровой операционной в реальном времени.

Пациенты готовы пользоваться всеми предлагаемыми устройствами хоть завтра, если их врач готов к работе с ними, полагает Аза­мат Уль­ба­шев, ге­не­раль­ный ди­рек­тор VitaPortal. Однако у большинства российских врачей уровень владения технологиями плачевный, заметил Илья Куприянов, директор по развитию социальной сети «Доктор на работе», а Флеров даже назвал нынешнее поколение врачей «потерянным для информационных технологий». В то же время, по словам Куприянова, в последние годы наблюдается потрясающая динамика освоения медиками ИТ.

«К 2020 году появится альтернативная система здравоохранения, основанная на цифровых технологиях», — уверена На­та­лия Уша­ко­ва, пре­зи­дент организации «Опо­ра-здо­ровье» и ви­це-пре­зи­дент На­ци­ональ­ной ме­ди­цинс­кой па­ла­ты. По ее словам, мегаинфраструктурный проект «Народное здоровье», который позволит быстро внедрять инновации в практическое здравоохранение, сейчас рассматривается в администрации президента и правительстве. Заложенные в этот проект медицинские цифровые технологии будут внедряться в десяти пилотных регионах. Для непрерывного обучения молодых врачей с использованием симуляционных технологий предусматривается создать сеть федеральных центров.

Как сообщила Ушакова, на Петербургском международном экономическом форуме в 2012 году планируется представить форсайт-проект «Здравоохранение 2050» и российскую инициативу по формированию глобального здравоохранения на мобильной телемедицинской и ИТ-платформе.