Цифровая медицина
Цифровизация борьбы с болезнями и телемедицина
Дмитрий Крылосов, Алла Баранова, Nag.Ru
Никто в здравом уме не станет спорить, что лёгкость доступа к медицинским услугам и возможность самодиагностики имеют первостепенную важность практически для каждого человека. И современные телекоммуникации готовы подарить нам настоящую революцию в этой области.
Понятие «телемедицина» вошло в быт сравнительно недавно, хотя к «лечению онлайн» можно отнести и телефонные консультации со знакомым доктором, и вызов «Скорой помощи», и кардиомониторинг. Считается, что впервые в истории к услугам телемедицины прибег изобретатель телефона Александр Белл, когда по телефону вызвал к себе доктора.
Днём рождения телемедицины в современном понимании считается 22 марта 1905 года, когда профессор физиологии Лейденского университета Виллем Эйтховен – Нобелевский лауреат, изобретатель электрокардиографии – произвёл трансляцию нормальной электрокардиограммы из своей домашней лаборатории в университетскую клинику на расстояние 1,5 километра с использованием телефонного кабеля. И он же впервые использовал латинскую приставку «теле-» для обозначения дистанционности медицинской помощи, когда назвал свою систему «телекардиограммой».
Виллем Эйнтховен
Немного истории
С тех пор каждое изобретение в сфере связи и передачи данных так или иначе применялось в медицинских целях.
· Уже в конце XIX веке посредством телеграфа военные медики обменивались статистическими данными – передавали друг другу списки раненых и убитых, отправляли запросы на медикаменты. Говорят, что так заказывали лекарства полевые медики во времена гражданской войны в США.
· Телеграфная станция стояла дома у легендарного доктора Николая Склифосовского, который активно ею пользовался для связи с пациентами.
· В начале ХХ века в Европе и США были запатентованы стетоскопы, позволяющие передавать аускультативную картину сердца и легких посредством телефонной связи на расстоянии.
· В 1929 году были опубликованы фотоотпечатки двух дентальных радиографических изображений, переданных с помощью телеграфа, при этом отмечено высокое качество изображений («Даже заполненные корневые каналы видны хорошо...»).
· Первая телевизионная трансляция хирургической операции была проведена 31 мая 1949 г. в Университете Пенсильвании.
· В 1970-80 годах НАСА передавала клинические данные с помощью телевидения в Аризоне, Бостоне, Канаде.
· В 70-х годах, когда появилась возможность, в СССР была разработана большая программа по передаче электрокардиограмм в специальные консультативные центры.
· Телемедицинские «мосты», уже на излёте существования СССР, позволили провести более 300 клинических консультаций для пострадавших от землетрясения в Армении в 1988 году и помочь жертвам взрыва газопровода в Уфе в 1989 году, обеспечивая аудио-, видео- и факсимильную связь между зонами бедствия, московскими клиниками и четырьмя ведущими медицинскими центрами США.
Новые технологии изменяют возможности
Следует сразу сказать, что в современном мире телемедицина неотделима от цифровизации всех процессов, так или иначе связанных со здоровьем. Врачам придётся отказываться от бумажных носителей и фирменного корявого почерка, учиться взаимодействовать с огромными массивами справочной информации и пользоваться поддержкой ИИ-подобных систем, налаживать системный мониторинг данных о пациентах в реальном времени.
Типичный пример из настоящего, уже прорастающего будущим: нейросеть CheXNeXt за 1,5 минуты обработала 420 изображений рентгенограмм и выдала результат, в среднем, не уступающий заключениям профессиональных радиологов, которым на ту же работу потребовалось 240 минут. В отдельных моментах она всё же уступила самым квалифицированным спецам, но совсем немного, и это ведь только самое начало развития специализированных аналитических систем.
Организация процесса
Как оно вообще должно в итоге выглядеть?
История (болезни, здоровья), начатая в день рождения, должна храниться в электронном виде, допустим в «облаке» медучреждения, вся целиком, от первой записи «родился, вес, рост», включая первый зуб, колики в животике, ветрянка, свинка, грипп, травмы, операции. Результаты осмотров, анализов, УЗИ, МРТ, рентгена. Имея на руках полную картину, врач сможет точнее поставить диагноз и назначить лечение. Для пациентов же медицинские процедуры должны упрощаться и ускоряться:
· Записаться к врачу на приём так же просто, как купить билет, через интернет.
· В приёмных отделениях автоматизированных больниц пациентов осмотрят с помощью камер, датчики определят частоту сердечных сокращений, температуру тела и частоту дыхания, специальные устройства смогут измерить кровяное давление и сделать ЭКГ в течение 10 секунд.
· Диагнозы ставятся в десятки раз точнее, а эффективность лечения несравнимо выше: врачу помогает ИИ, возможны удаленные консультации высококлассных специалистов и быстрые консилиумы.
· Во время приёма доктор будет выписывать больничный, который сам отправится в фонд соцстраха и на работу, а назначенные лекарства станут мгновенно видны фармацевту в любой аптеке по данным паспорта.
· Обычной и привычной станет самодиагностика. Мобильные приложения и носимые устройства позволят следить за состоянием здоровья.
· После приёма и составления плана лечения, пациенты смогут общаться с доктором удалённо, и значительно реже, чем сейчас, ходить в больницы.
· Система будет автоматически анализировать состояние пациента в реальном времени, определять отклонения от режима питания или курса лечения, и отправлять цифровые уведомления.
Носимая электроника
Постоянный контроль состояния и профилактика заболеваний практически невозможны без носимых технических средств. А они, в свою очередь, интегрируются в нашу жизнь вместе с развитием ЗОЖ: всё чаще в обиходе встречаются трекеры физической активности – браслеты, умная одежда, наушники, очки и т.п. Медицинских носимых устройств тоже с каждым годом становиться всё больше, их возможности становятся всё шире, а заметность при ношении – всё меньше. Благодаря развитию беспроводной связи, постепенно всё идет к тому, что даже серьёзное лечение не будет ухудшать качество жизни.
Удалённый контроль за состоянием пациентов начали применять отнюдь не вчера. Но только миниатюризация носимой электроники и постоянная связь с медицинской сетью, позволяют реализовать все возможности этого способа контроля за пациентом.
Первый ЭКГ-монитор сердечного ритма, фирма Polar, 1977 год
Первые в мире спортивные «умные» часы Polar Sport Tester PE 2000 с кардиомонитором и будильником
Вот примеры современных медицинских мобильных систем.
Health Patch MD – одноразовый датчик, умеющий измерять и записывать пульс, ЭКГ, частоту дыхания, число шагов, частоту дыхания.
Dexcom G5 – продолжительное время измеряет уровень сахара в крови и через Bluetooth пересылает эту информацию в приложение на смартфоне.
Medtronic MiniMed 670G – автоматическая инсулиновая помпа, заменяющая отчасти поджелудочную железу. Непрерывно следит за уровнем сахара и по необходимости впрыскивает инсулин.
Еще немного примеров, просто списком:
· Медицинский рекордер Warp 3 измеряет 6-канальную ЭКГ, артериальное давление, частоту сердцебиения и дыхания, температуру тела, пульс, насыщенность крови кислородом (SpO2) и т.д. В состав комплекта входит модуль ультразвуковой диагностики с тремя зондами разного типа для проведения УЗИ-сканирования.
· Израильская Cnoga Medical нашла метод, позволяющий контролировать уровень сахара без необходимости прокола пальца для забора крови.
· Швейцарские учёные изготовили прибор, площадь которого не превышает квадратного сантиметра, и который крепится на коже человека. Он может самостоятельно обеспечивать сбор, накопление и анализ пота, измерять концентрацию натрия и калия, температуру тела и pH, уровень хлора и других биомаркеров.
· Health Care Originals создала устройство, которое помогает мониторить состояние хронических больных астмой удаленно и в случае острого приступа отправлять сигнал медицинскому персоналу.
· Бюстгальтер Cycadia Health – это метод доврачебной диагностики рака молочной железы. Ряд специальных тепловых датчиков анализируют температуру тела и фиксируют малейшие ее изменения, после чего с помощью специального ПО выявляются симптомы, которые указывают на определенные риски.
· Маска против храпа Snore Circle работает на базе костной проводимости звука. С ее помощью осуществляется стимуляция блуждающего нерва посредством вибраций. Snore Circle сможет выступать и как трекер сна, анализировать фазы и контролировать весь процесс.
· Существуют такие разработки, как маленький аппаратик УЗИ, которому достаточно Wi-Fi-соединения и экрана смартфона.
· PLIS. Дешевый портативный китайский спектрометр для проверки биологических образцов. Для обработки также используется смартфон.
· VTT Technical Research Centre of Finland разработала портативный прибор для измерения в домашних условиях уровня воспаления на основе мониторинга концентрации С-реактивного белка (СРБ) в крови.
· Американская компания NxStage Medical выпустила гемодиализную систему System One. Это портативная гемодиализная система, в которой может использоваться обычная вода. Система PureFlow SL приготовит из нее диализат.
Ещё одно интересное направление – наборы запчастей, из которых можно самостоятельно собирать мониторинговые и диагностические системы. Относительно недорогие (150-300 долл.) комплекты позволяют собрать конструкцию, которой пока нет в серийном производстве у серьёзных производителей. К примеру, типовой набор фирмы BITalino содержит акселерометр, датчик освещенности, трехэлектродные кабели для ЭМГ (ЭКГ, ЭЭГ), набор проводов с двумя отводами для ЭДА и позволяет быстро собрать нечто, умеющее делать и регистрировать:
· Электромиографию (ЭМГ),
· Электрокардиографию (ЭКГ),
· Электродермальную активность (ЭДА),
· Электроэнцефалографию (ЭЭ).
Разумеется, обилие и миниатюрность датчиков и систем контроля не могло остаться в стороне от такой темы, как «интернет вещей». И потому IoT в медицине, тема даже более горячая, чем по другим направлениям. По прогнозам исследователской компании Allied Market Research, рынок «интернета вещей» на поприще медицины вырастет с 2014 до 2021 года до 136,8 млрд. долларов. Среднегодовой темп роста рынка составит 12,5%.
Юридическая сторона вопроса
Защита персональных данных пациента
Утечка данных – настоящий бич любых услуг, оказываемых с использованием электронных систем. Но в случае с медициной, проблема выглядит куда серьезнее, а её решение потребует вложения гораздо больших средств и усилий. Ведь именно защита врачебной тайны и станет одной из важнейших проблем на пути реализации идей цифровой медицины. Например, 46% россиян не доверяют электронным медкартам именно потому, что там содержится персональная информация.
В сентябре 2017 года Вероника Скворцова на Восточном экономическом форуме заявила о планах Минздрава обезопасить данные пациентов с помощью системы, работающей на базе блокчейна. Данные будут храниться деперсонализированном виде, а у каждого клиента будет индивидуальный цифровой ключ, и с кем делиться своими данными, он будет решать сам.
А что о телемедицине говорят российские законы?
Попыткой ответить на развитие телемедицины в мире, стали принятые 29 июля 2017 года в России поправки к нескольким законодательным актам, которые для простоты понимания назвали «Закон о телемедицине».
Если говорить о содержании документа, то прежде всего, законодатели определили очень важный момент – первичный диагноз и назначение лечения допускаются только при личном контакте доктора и больного. А вот повторные осмотры и наблюдение, возможны в режиме онлайн. Кроме того, разрешено:
· Рецепты, в том числе и на сильнодействующие, наркосодержащие лекарства, в электронном виде.
· Дистанционные консультации и консилиумы с использованием медицинских документов.
· Согласие на медицинское вмешательство в электронном виде.
· Пациент может получить необходимые медицинские документы (их копии) в электронном виде.
· Консультировать пациентов онлайн могут все медицинские работники – врачи и средний медицинский персонал. Дистанционная медицинская услуга может оказываться как в клинике, так и за ее пределами, а медицинская организация обеспечивает медика необходимой для консультации техникой.
Планы по цифровизации медицины в России
Планы цифровизации медицины утверждены до 2035 года, по шести основным направлениям. Это информационные технологии в медицине, медицинская генетика, биомедицина, спорт, превентивная медицина и здоровое долголетие.
На первом этапе (2017–2019 гг.) будет создана необходимая для развития малых компаний инфраструктура. Малые компании, в свою очередь, обеспечат поток высокотехнологичных разработок и решений. Второй и третий этап также очерчены, но в наших реалиях относиться к настолько долгому планированию всерьёз не получается при всём желании.
По мнению авторов «дорожной карты», к 2035 году пять российских компаний должны войти в число 70 крупнейших игроков мирового рынка HealthNet. Примерно 70% продуктов и услуг в этой сфере должны иметь полный цикл производства в России. А Россия должна войти в топ-20 стран мира по объему потребления продуктов HealthNet на душу населения.
Верите?
Готовы ли наши больницы?
Думаю, не открою большой тайны, если скажу, что перспективные и эффективные технологии внедряются у нас куда медленнее, чем это позволяет современная техника. И узкое место здесь, прежде всего, избыточная бюрократия. Значительно влияют также человеческий фактор и, отчасти, финансы. К примеру, бывший советник Президента РФ по интернету в соцсетях заявил, что основное препятствие для развития телемедицины – это обязательное медицинское страхование (ОМС). Точнее, не само ОМС, а желание «коллег» влезть в него и поделить бюджеты. Главное звено телемедицины – телеком – технически давно преодолел критические проблемы.
Сегодня на медицинском «верху» слабо представляют себе, кто как и когда оцифрует тонны бумаги, систематизирует документы и начнёт выкладывать в облачные хранилища. Кроме того, требуется печатать сформированные в компьютере документы, а потом хранить бумаги в архиве. То есть, электронная версия дублируется бумажной: ведь пока юридически значим только бумажный документ.
Тем не менее, методические рекомендации по техническому оснащению больниц для оказания услуг телемедицины, подготовлены.
Не лишённым интереса представляется и опрос, проведённый среди руковдителей медицинских учреждений и врачей. Вот небольшая выдержка из него:
Большинство управленцев (81%) считают, что врачи готовы обучаться новым технологиям, они готовы предоставить время для этого, отметив, что могут выделять в среднем 21% от рабочего времени врача на их обучение. Врачи считают, что смогут сопровождать пациентов с помощью телемедицины 19% своего времени, руководители называют близкую цифру в 20%. Врачи готовы выделить 21% от своего рабочего времени на обучение. Это столько же, сколько готовы выделить руководители. Но, как отметили 52% врачей, сейчас в их клиниках не выделяют время на обучение сотрудников. Больше половины врачей (55%) готовы начать консультировать пациентов на расстоянии (например, в текстовом чате или по видео), если в клинике им предоставят специальные инструменты для дистанционного общения. В то время, как руководители считают, что только 31% врачей в клинике готовы оказывать телемедицинские услуги.
ЕГИСЗ
Необходимая для развития телемедицины, единая государственная информационная система в сфере здравоохранения (ЕГИСЗ) утверждена в виде концепции приказом Минздравсоцразвития России от 28 апреля 2011 года № 364, и частично начала функционировать в текущем году. Предполагается, что она будет хранить и предоставлять информацию как пациентам (электронные медкарты, запись к врачам и телеконсультации), так и врачам, а также и медицинским чиновникам (мониторинг закупок, поставок и остатков лекарств, данные о состоянии медучреждений и положении медработников).
С 2014 года строительством проекта занимается госкорпорация «Ростех» совместно с «Ростелекомом» и НИИ «Восход». В середине апреля 2018 года коллегия Счётной палаты опубликовала результаты проверки целевого и эффективного использования средств федерального бюджета, выделенных на подключения медицинских организаций к сети Интернет. Результаты проверки выявили самые разные нарушения, а также неактуальность данных о стоимости работ, что позволило ПАО «Ростелеком» произвести расходы с рентабельностью 30%.
Тем не менее, эти же поставщики продолжат работу над системой и далее. »Ростелеком» и «Восход» займутся региональными системами, а «Ростех» будет координировать их сопряжение с ядром ЕГИСЗ. До конца 2018 года к системе телемедицины планируется подключить более 700 медучреждений во всех регионах страны. А просто к интернету – все больницы в стране.
Вложения в развертывание системы в 2018-2019 годах запланированы в размере 1,45 млрд. рублей.
Проекты в российской телемедицине
Сама по себе тема телемедицины выглядит многообещающе и потому проекты на её основе появляются, как грибы после дождя. Количество их велико, приведу лишь несколько примеров, чтобы стало понятно, что эта отрасль в России находится на подъёме.
Яндекс.Здоровье – приложение и сайт для онлайн-консультаций с врачами. Квалифицированные специалисты на связи круглосуточно.
Сервис Педиатр24/7, проект, нацеленный на детское здоровье, предлагает услуги докторов самых специализаций изо всех уголков России. «Круглосуточный педиатр» доступен как со стационарных компьютеров, так и со смартфонов.
Портал Доктор на работе, который работает с 2009 года уже накопил достаточно пациентов и большую базу докторов-консультантов. Если верить размещённой на портале статистике, то здесь зарегистрированы 537 279 врачей (в том числе 64 процента всех врачей России). За март 2018 года на сайте было размещено 71011 публикаций и комментариев по 105 специальностям.
«Центральный архив медицинских изображений. Телерадиология« представляет собой облачное хранилище диагностических материалов, доступ к которым возможен с любого устройства, подключенного к сети Интернет. В 2017 году на базе ЦАМИ Телерадиология реализуется проект «Единый рентгенолог», в рамках которого осуществляются удаленные консультации (описание) результатов диагностических исследований по жизнеугрожающим состояниям, исследованиям, проводимым в районных больницах в нерабочее время врача-рентгенолога.
Ещё весной в двух московских поликлиниках появилась возможность получать консультации врача удалённо.
Сервисом «МегаФон Здоровье» теперь могут пользоваться абоненты всех операторов.
По планам Минздрава, в 2020 году в российских медучреждениях появятся около 400 российских аппаратов – аналогов американского робота-хирурга da Vinci. Операции с их помощью будут доступны по ОМС. Роботы, управляемые врачами, помогут им достичь точности манипуляций до 1 микрона, что значительно превосходит возможности обычного хирурга. Российская разработка будет дешевле американского робота da Vinci. Стоимость иностранного аппарата составляет $3 млн., а отечественный робот обойдется в 600 тысяч рублей.
Надо ли говорить, что многие консультационные медицинские службы имеют и свои приложения для мобильных платформ.
Хочется верить, что телекоммуникации смогут сотворить новое чудо для людей, проживающих в удалённой и сельской местности, традиционно страдающей от нехватки медицинского персонала.
Ну а пока в России стартовал эксперимент по оценке качества медпомощи через госуслуги. Поставить свою оценку работе медорганизации россияне смогут в личном кабинете «Моё здоровье». Эксперимент продлится до 31 декабря 2018 года, пишет »Российская газета», ссылаясь на Веронику Скворцову. Будем надеяться, что результаты этой работы поспособствуют тому, что телемедицина однажды получит в России оценку «отлично».
Телемедицина за границей
Всемирная организация здравоохранения разрабатывает идею создания глобальной сети телекоммуникаций в медицине. В мире работает более 250 телемедицинских проектов, которые по своему характеру делятся на клинические (подавляющее большинство), образовательные, информационные и аналитические.
Экспериментов в разное время по всему миру было немало, но официально первой страной, где начали применять телемедицину, стала Норвегия.
Американский проект Doctor on Demand – это платформа, позволяющая врачам круглосуточно вести приемы пациентов в режиме онлайн при помощи видеосвязи. Особенность системы в том, что врачи могут не только диагностировать болезнь, но и выписать электронный рецепт на лекарство. Среднее время ожидания пациентом врача составляет 4 минуты, 97% всех пациентов высказали удовлетворение от оказанных услуг, а стоимость услуги в 4-5 раз ниже, чем при посещении доктора лично.
Важной частью медицинских программ в США становятся телемедицинские киоски. Обратиться за помощью в такой киоск можно прямо с рабочего места, благо, оплачивает консультацию работодатель в рамках программ социального страхования.
Согласно оценкам аналитиков, американский рынок подобных киосков с 10 тысяч «мест» в 2015 году вырастет как минимум до 36 тысяч в 2020 году. Американская компания Capital Blue Cross, специализирующаяся на страховании медицинских услуг, объявила, что, начиная с 2016 года, в большинство тарифных планов введёт возможность пользоваться услугами таких «киосков». Обычно один визит в киоск стоит $49, но для граждан, застрахованных в Capital Blue Cross, консультация обойдётся в $39 за визит.
Британская служба «Скорой помощи» East Midlands Ambulance Service (EMAS) смогла сэкономить £40 млн и отменить за год 116 тысяч ненужных вызовов благодаря системе клинической поддержки Odyssey компании Advanced Health & Care.
В Нидерландах благодаря телемедицине количество госпитализаций сократилось на 64 процента, амбулаторных посещений – на 39 процентов, в США – на 19 и 70 процентов соответственно.
Получают развитие и международные сети медицинских телекоммуникаций, направленных на разные цели: система «Satellife» – для распространения медицинских знаний в развивающихся странах и подготовки кадров, «Planet Heres» – предложенная ВОЗ система глобальных научных телекоммуникаций, международной научной экспертизы и координации научных программ, другие системы и сети.
Крупнейший провайдер телемедицинских услуг в Китае планирует запустить сеть мини-клиник размером с телефонную будку, которые будут оборудованы искусственным интеллектом. Такой «техно-врач» проанализирует жалобы пациентов и отправит их коллеге-врачу. Последний же поставит диагноз и напишет рекомендации, которые будут переданы пациенту.
Сейчас дефицит врачей – одна из главных проблем китайского здравоохранения, и вот как раз ИИ может ее решить.
Медицинское подразделение компании Alibaba уже привлекло 23 000 врачей, фармацевтов и диетологов для проведения онлайн-консультаций. А в мобильном приложении My Health зарегистрировались 28 млн. человек.
Даже из этих примеров, составляющих лишь малую часть телемедицинской отрасли, видно, как она развивается и набирает силу.
Статистика и финансы
Информационные технологии вообще приходят во все отрасли экономики и науки. Медицина здесь – не исключение, и даже вечная врачебная консервативность отступает под напором невиданных доселе возможностей. И подтверждением тому, статистика – мировой рынок телемедицины демонстрирует уверенную динамику роста.
Лидерами рынка продолжают оставаться США, Европа и развитые страны Юго-Восточной Азии.
Согласно данным BCC Research, глобальный рынок телемедицины растет на 18-21% в год и достигнет $40-55 млрд в ближайшие 3-5 лет (впрочем, есть и другие оценки).
Основными драйверами роста выступают тенденции к старению населения в сочетании с увеличением продолжительности жизни, высокая себестоимость традиционных медицинских услуг, распространение интернет-технологий и технологий «умных вещей».
Потенциал российского телемедицинского рынка по оценкам экспертов – порядка 18 миллиардов рублей в год.
Согласно прогнозу компании Frost&Sullivan, медицинские ИИ станут одним из главных трендов 2019 года. Рынок подобных технологий преодолеет рубеж в $1,7 млрд. Главные сферы – диагностика, оценка рисков для пациентов и разработка новых лекарств.
Вместо эпилога
Операторы связи давно и прочно закрепились на таких, не слишком традиционных для себя, рынках, как телевидение и телефония, активно осваивают системы видеонаблюдения, всевозможных сигнализаций и вообще всего сектора, связанного с безопасностью, отчасти забрались уже и в сферу ЖКХ, создавая возможности мониторинга и контроля за приборами учёта ресурсов. А впереди, в недалёком будущем, уже громоздится, заслоняя все мыслимые горизонты, бесконечная масса всевозможных IoT-устройств и IoT-сервисов.
Телемедицина станет одним из тех драйверов роста, что позволит максимально быстро сделать «интернет вещей» близким и понятным самому широкому кругу пользователей, откроет и сделает обычными новые виды услуг, связанные с обслуживанием носимых датчиков и приборов, обеспечит новые источники получения дохода. И пусть обычному оператору пока даже непредставимо, как можно извлекать непосредственную прибыль в этом секторе, связанные с ним последствия будут активно влиять на рынок уже в следующем десятилетии.
В связи с этим, крайне интересно: видят ли уже сейчас операторы своё место и свою роль на подступах к «золотой жиле» телемедицины?
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru