Бiзнес
17 Вересня 2020
199

Медицина майбутнього: Чи зможуть гаджети діагностувати захворювання до появи наявних ознак

Ринок онлайн-медицини та медичних стартапів останніми роками активно прогресує

За прогнозами футурологів, у майбутньому передбачається не тільки поява медикаментів нового покоління, а й технологій, які, наприклад, можуть передбачати захворювання ще до виникнення його явних ознак. Ринок онлайн-медицини та медичних стартапів в останні пару років стрімко зростає – взято курс на диджиталізацію, у процесі беруть активну участь приватні компанії. З розвитком медицини з’являються нові етичні питання, наприклад, анонімізація та захист даних.

Сенсори, що переносяться та автономна передача даних

За даними Business Insider, до 80% опитуваних осіб уже використовують гаджети, що переносяться та створені спеціально для того, аби можна було стежити за станом свого здоров’я, або планують придбати їх у найближчому майбутньому.

Збирати та передати інформацію наразі можуть не тільки фітнес-браслети й трекери. Згідно з дослідженнями Market Research Engine, до 2025 року ринок інтернету речей у медицині (IoMT – Internet of Medical Things) досяг розміру $188 млрд.

IoMT – це інфраструктура розумних пристроїв, програмне забезпечення та окремі смарт-послуги, які дозволяють збирати більше інформації про пацієнта, ефективніше діагностувати хвороби, попереджати загостренню хронічних захворювань й допомагати віддалено.

Під розумними пристроями зазвичай маються на увазі смарт-датчики, які збирають і обробляють показники здоров’я, алергічні реакції, аналізи. Датчики можуть бути як такими, що носяться, так і імплантованими. І як правило, направляються у віддалені системи зберігання, наприклад у хмари. У підсумку лікар бачить стан пацієнта практично у режимі реального часу.

Наприклад, каліфорнійська компанія Masimo випустила сенсори для лежачих хворих: вони вимірюють тиск тіла на матраці й дозволяють розподіляти його так, щоб у пацієнта не з’явилося пролежнів. Гаджет відстежує активність і частоту дихання пацієнта у безперервному режимі передає лікарям по Bluetooth інформацію про рухи пацієнта. Сенсори вже використовують у багатьох клініках США.

IoMT-датчики також дозволяють фахівцям коригувати програму лікування. Схвалено виробництво так званих діджитал-пігулок: це препарати з крихітними датчиками, які дозволяють лікарю дистанційно контролювати, чи правильно приймаються прописані ліки.

Недотримання прийому режиму ліків обходиться системі охорони здоров’я мінімум у $100 млрд на рік (через пропуски пацієнтові часто потрібне додаткове лікування або госпіталізація) і в одних тільки Штатах приводить до смерті приблизно 125 тис. осіб щороку. Діджитал-таблетка може допомогти розв’язати цю проблему.

Сьогодні активно розробляється система дистанційного моніторингу. Наприклад, медичні прилади (тонометри, глюкометри і т.д.) з вбудованими SIM-картами після вимірювання автоматично передаватимуть дані у хмари, де вони агрегуватимуться в знеособленому вигляді на платформі інтернету медичних речей.

“Персональні дані зможе бачити  тільки лікар в інтерфейсі рішення. Система дистанційного моніторингу зручна тим, що дозволяє лікарям мати постійний доступ до свіжих даних про пацієнта, щоб у потрібний момент скорегувати терапію, помітивши негативну тенденцію – записати особу на прийом або викликати швидку. Крім того, сервіс відправить пацієнтові SMS-повідомлення”, – йдеться у повідомленні.

Загалом дистанційний моніторинг відкриває нову сторінку у діагностиці та лікуванні з хронічними захворюваннями. “До появи дистанційного моніторингу лікар не міг отримувати об’єктивні дані у режимі онлайн, а актуалізація стану пацієнта відбувається з його слів при особистому прийомі. Наразі спостерігати за перебігом захворювань і одужанням можна у реальному часі, що дозволяє своєчасно вносити зміни у тактику лікування”, – зазначає видання.

Великі дані та предиктивна медицина

Технології на основі обробки великих даних повинні вивести сучасну медицину на принципово новий рівень. За допомогою автономного моніторингу показників серед фахівців по роботі з останніми методами перетворитися у попередження, з ними, постфактум. Оброблені та структуровані дані дозволяють фахівцям прораховувати ефективність різних етапів лікування, оцінювати препарати та скорочувати ймовірність лікарських помилок.

Наприклад, комп’ютерний зір в області симбіозі з функцією машинного навчання здатне з високим ступенем якості аналізувати медичні дані та звертати увагу лікаря на області з можливою патологією.

Об’єднання медичних IoT-датчиків, які збирають дані та машинне навчання, накопичує й аналізує їх у потоковому режимі, використовуватиметься той індивідуальний підхід, який стане повсюдним явищем. Сьогодні персоналізовані препарати використовуються в основному для лікування пацієнтів з онкологічними та аутоімунними захворюваннями, при цьому найчастіше йдеться про подбореальне дозування речовин.

Основне явище – більш рідкісне явище: медичні препарати можуть бути виготовлені за спеціальним, але крім цього потрібно пройти цілу серію генетичних і молекулярних тестів. При перманентному медичному моніторингу необхідність за допомогою датчиків постійно здавати аналізи відпадає.

На думку експертів, найбільш революційною ідеєю в області медицини великих даних стає технологія цифрового аватара – копії фізичного об’єкта (органу, медичного обладнання та цілої системи), яка забезпечує весь функціонал цієї системи.  Простіше кажучи, спеціальні датчики, розташовані на тілі людини (або всередині нього) передають дані системі про свою анатомію, фізіологію та геноми.

Вони скупчуються в одному місці й перетворюються у віртуальний аватар, який постійно оновлюється, наповнюючись новою інформацією та у результаті стаючи майже стовідсотковою копією оригіналу. Не варто плутати аватар з симулятором: останній працює на основі даних, за допомогою яких дізнаватиметься, як об’єкт вестиме себе у майбутньому.

“Створення цифрового аватара за рахунок використання всіх методів лікування дозволяє максимально персоніфікувати методи лікування: проводити віртуальні хірургічні операції або окремі етапи для всіх видів анатомії людини”, – зазначає видання.

Цифрові двійники фізичних систем уже деякий час існують на промислових фабриках, активно використовуються в автомобільній промисловості та космічних польотах.

Наприклад, інженери й астронавти НАСА застосовують систему для «дистанційного» ремонту космічних кораблів. А у багатьох лікарнях цифрові аватари є у дорогих апаратів МРТ: сервіси віддаленого моніторингу дозволяють аналізувати їх роботу, передбачати та запобігти потенційним поломкам.

Що ж щодо цифрового аватара людини, то наразі в повному обсязі реалізувати його дуже складно: технологія передбачає створення найпотужніших систем зберігання й обробки потокових даних. Однак частково цей принцип у медицині вже застосовується. Наприклад, програма Philips Heart Model здатна автоматично формувати 3D-модель лівих камер серця пацієнта, для цього вона об’єднує безліч 2D-зображень, а також розраховувати здатність серця качати кров, що вважається найважливішим параметром оцінки серцевої функції. 

Медицина доповненої реальності

До 2025 року ринок медичних гаджетів (технології даної та доповненої реальності (VR/AR) повинен досягти $5,1 млрд. Доповнена реальність все ще сприймається як іграшка та асоціюється з гейм-індустрією, хоча в реальності вона давно стала потужним інструментом, який допомагає пацієнтам і лікарям у різних ситуаціях.

VR/AR-технології успішно застосовуються для лікування пацієнтів з порушеннями зору, депресією, аутизмом, а також для навчання майбутніх медпрацівників шляхом моделювання умов операцій.

Аспіранти Університету Альберти у Канаді розробили програму ProjectDR. Вона показує медичну інформацію, наприклад дані МРТ, безпосередньо на тілі пацієнта, при цьому зображення переміщається згідно з його рухам.

ProjectDR також може видавати сегментовані зображення в залежності від того, яку саме лікареві потрібно розглянути, й дозволяє краще сконцентруватися на ній під час прийому пацієнта або проведення операції.

Вважається, що ефективніше знаходити та видаляти пухлини за їх тривимірними моделями. Технології також сприяють економії: компанія AccuVein створила портативний пристрій, який сканує вени пацієнта та виводить їх зображення на шкіру. Це дозволяє медпрацівникам робити ін’єкції швидше й менше травмувати пацієнтів. Завдяки застосуванню технології рядова клініка економить близько $4,25 на кожного пацієнта.

Ще один метод використання доповненої реальності – експозиційна терапія та лікування тривожних розладів. Згідно з логікою експозиційної терапії, для подолання тривоги пацієнт повинен з нею зіткнутися. Тепер йому варто надіти VR-гарнітуру аби фахівець спроєктував зображення комахи поруч з ним.

Раніше особа з арахнофобією повинна була опинитися в одній кімнаті з павуками. Такий сеанс проходить в емоційно безпечному середовищі, і його можна припинити у будь-який момент.

Виклики

IoMT й інші технології медицини майбутнього здатні значно покращити життя мільйонів людей, однак щоб їх повсюдне застосування стало можливим, потрібно розв’язувати проблему безпеки.

Нейростимулятор посилає у певні зони мозку електричні сигнали, ніж допомагає полегшувати симптоми хвороби Паркінсона, обсесивно-компульсивного, великого депресивного розладу й інших захворювань.

Сучасні імпланти-нейростимулятори керуються дистанційно за допомогою спеціального ПО на професійних планшетах лікарів. Якщо канал між стимулятором, ПО та мережею не захищений, дані можна перехопити: вкрасти конфіденційну інформацію або заподіяти пацієнтові відчутний фізичний дискомфорт. Схожі уразливості є й у інших груп гаджетів, наприклад, синхронізованих зі смартфоном інсулінових помп.

Група функціональної нейрохірургії Оксфордського університету під супроводом Лорі Пайкрофт у ході дослідження з’ясувала, що лікарі часто використовують планшети, з яких керують імплантами, не за призначенням: виходять через них в інтернет по незахищеним каналам зв’язку, встановлюють сторонні програми та додатки, а на більшості пристроїв і зовсім стоять заводські паролі.

Команда Пайкрофт навіть ввела новий термін – brainjacking («злом мозку»), що описує наслідки, до яких може привести недбале ставлення до безпеки.

Крім базової безпеки невирішеним залишається етичне питання. Дозволяючи, наприклад, програмам доступ до особистих даних, користувач не може у точності знати, як їх розробник розпорядиться ними згодом.

Деякі експерти вважають, що комерційні компанії можуть передавати дані пацієнтів стороннім організаціям для реклами певних ліків і послуг або ділитися ними з рекрутерами, банками й страховиками, що призведе до підвищення процентних ставок і відмов у роботі.

У Apple, Google і Microsoft стверджують, що використовують їх виключно для збору статистики і досліджень при розробці нових IT-продуктів для здоров’я.

Важливо, щоб технологічні компанії зберігали дані пацієнтів у знеособленому вигляді. У міністерстві охорони здоров’я США йде розробка законодавчої бази, згідно з якою американські технологічні компанії повинні будуть запитувати окремо згоду користувачів на збір медичних даних і не зможуть використовувати їх без дозволу.

Деякі експерти також пропонують ввести обмеження, щоб користувачі могли ділитися показниками частково й самостійно вибирати, які дані залишаться у таємниці.

За матеріалами The Bell

Більше новин та актуальних матеріалів Investory News у нашому каналі в Telegram

Контекст

Ми у соцмережах

Слідкуйте за нами у Facebook або ж читайте усе найцікавіше у нашому каналі в Telegram