Digital и медицина

Применение ИИ в медицине способно преобразить индустрию здравоохранения за счет развития персонализированной медицины, мониторинга хронических заболеваний и сокращения количества медицинских ошибок, считают западные эксперты.

АНАЛИЗ ДАННЫХ

На данный момент самое перспективное направление для ИИ в медицине – быстрый анализ больших данных. В поисках нужной информации нейросети могут обрабатывать тысячи страниц за секунду – ни один человек не справится с оперативным анализом такого количества медицинских публикаций. А это важно – по данным компании Delve Health, примерно каждые 20 минут в мире появляется новая медицинская статья, а в каталог MEDLINE только за прошлый год добавили 870 тыс. новых ссылок.

Сегодня модуль Watson for Oncology компании IBM используется для диагностики и лечения рака. Он способен найти нужную информацию в базе данных и выдать пользователю. В случае с Watson for Oncology в эту базу входит больше 600 тыс. медицинских заключений и диагнозов, а также 2 млн страниц текстов из медицинских журналов и клинических испытаний в области онкологии. 

Нейросеть может предложить несколько вариантов лечения, врачу останется выбрать оптимальный. Врач по мере надобности может добавлять информацию о больном, а компьютер в этот момент будет искать новый курс лечения в соответствии с занесенной информацией и через небольшой промежуток времени выдаст уточненный диагноз. 

Над созданием продуктов с использованием искусственного интеллекта для здравоохранения трудятся разработчики различных компаний (Microsoft, Apple, Google и т.д.). На данный момент идет использование искусственного интеллекта в области разработки лекарственных средств, медицинской визуализации, исследовании генома, диагностики заболеваний. 

По аналитическим данным от Google, каждый десятый пациент страдает от неправильного диагноза. Полагают, что ИИ поможет разрешить данную проблему. В некоторых больницах Великобритании уже используется разработка от Deepmind Health. Она обрабатывает всю информацию о пациенте, его симптомы и выдает список рекомендаций лечащему врачу, который в результате ставит точный, окончательный диагноз. 

Есть системы, которые могут выдавать свои результаты не врачу, а сразу больному. Одна из таких систем – Ada. Она консультирует больного, дает советы, подсказывает к какому врачу стоит обратиться и предлагает удаленную консультацию со специалистом. 

Для людей, которые недавно прошли большой срок лечения или у них имеются хронические заболевания, изобретена программа Sense.ly. Система выдает оповещение о наступление времени приема лекарств, необходимости наблюдения у врача, структурирует данные о состоянии пациента и отправляет статистику лечащему врачу. 

На данный момент есть системы генетического анализа, которые выявляют склонность пациента к различным заболеваниям, помогают понять первопричину заболевания и указать какого эффекта можно ожидать от того или иного лекарственного препарата. 

В 2016 г. ИИ определил у 60-летней пациентки, которой изначально поставили неправильный диагноз, редкую форму лейкемии. Для этого система за десять минут изучила 20 млн научных статей о раке. 

Один из устоявшегося вида искусственного интеллекта в медицине – QTrobot: робот для терапии детей с заболеваниями аутистического спектра. Такие больные с трудом могут контактировать с окружающими: они почти не могут воспринять чужие эмоции и с трудом выражают свои. Чем старше становится человек, тем труднее ему приходится, т.к. идет обострение проблемы. Поэтому если не уделить должного внимания данной болезни в раннем возрасте, впоследствии будет трудно справиться с ней. 

QTrobot предназначен для детей в возрасте от четырех лет. Происходит общение с больным с помощью слов, жестов и различными выражениями лица. Такой робот помогает ребенку со временем научиться в распознавании настроения окружающих, может научить общаться. По проведенному опыту в 2018 г. выяснилось, что дети с аутизмом уделяют больше внимание роботу, нежели врачу. В среднем они смотрели на него в два раза дольше. Пока робот еще не находится в продаже, он проходит различные тестовые испытания в медицинских учреждениях. 

ИНТЕЛЛЕКТ В ПОМОЩЬ

Второе полезное свойство ИИ – отсутствие человеческого фактора. Эксперты Нидерландского института исследований служб здравоохранения (NIVEL) установили, что 60% непреднамеренных врачебных ошибок в отделениях неотложной помощи связаны именно с человеческим фактором. Даже самые ответственные и профессиональные врачи могут неправильно интерпретировать факты, к тому же сонливость, раздражительность и чувство истощения при длительной концентрации не заставит себя долго ждать.

Однако у компьютеров таких проблем нет. В 2018 г. нейросети научились определять по фотографиям болезнь Альцгеймера, диагностировать риск сердечного приступа и следить за биологическими показателями пациентов.

Наивысшей степени точности в этом добились ученые из Оксфорда – впервые искусственный интеллект провел анализ успешнее, чем люди. Нейросеть правильно распознала злокачественные образования на коже в 95% случаев, а группа опытных дерматологов из 53 человек – только в 88,9%.

В то же время инженеры из Массачусетского технологического института (MIT) разработали нейросеть, которую можно будет использовать вместо вредного рентгеновского исследования. При этом создатели нейросетей утверждают, что ИИ не заменит медиков, но поможет сделать их работу намного безопаснее и эффективнее.

ЗАЩИТА ДАННЫХ ПАЦИЕНТОВ

Создавая большие возможности, ИИ в значительной степени зависит от большой базы медицинских и поведенческих данных пациентов, и в этом скрыта опасность для людей. Проблемой всерьез озаботились на Западе. Компании, занимающиеся генетическим тестированием, анализируют генетические данные пациентов и продают их в Big Pharma, чтобы осуществить прогресс в области терапии и геномной медицины, и это происходит почти всегда без согласия пациента.

В этом году GlaxoSmithKline и компания 23and Me, занимающаяся генетическим тестированием, подписали четырехлетнее соглашение о предоставлении GSK доступа к большому массиву данных генетической информации пациентов. Несмотря на то, что цели компаний направлены на развитие здравоохранения, лечение, они не подкреплены согласием тысяч пациентов, генетические данные которых находятся в распоряжении 23Me.

Этой осенью разразился скандал, связанный с компанией Google, которая тайно собирает персональные данные миллионов американцев. Как стало известно, корпорация загружала все медицинские показатели отдельных пациентов, при этом ни больные, ни врачи не знали об эксперименте. В Google заявили, что все данные защищены, а исследование направлено на создание усовершенствованной медицинской системы, которая будет сама предлагать оптимальное лечение. Но американцы не доверяют сотрудникам интернет-гиганта и опасаются, что все их диагнозы станут достоянием общественности. 

Компании Google пришлось признаться, что она действительно собирает данные пациентов американских клиник ради новой медицинской программы. Этот проект был секретным. На протяжении нескольких месяцев сотрудники Google анонимно получали сведения о больных. Но историю «слили» журналистам, и теперь будущее новой системы – под вопросом.

Инициатива с кодовым названием «проект Nightingale» запущена Google совместно с медицинской компанией Ascension. Конечная цель – создать большой медицинский поисковик, а также новую систему, которая на основе искусственного интеллекта предложит больному оптимальное лечение.

«Проект Nightingale» работает в 21 штате и собирает все, что только можно достать: результаты анализов, информацию о госпитализации, полную историю болезней – с датой рождения и именем пациента.

Доступ к данным получили сотрудники нескольких подразделений Google, всего около 150 человек. Эти данные могут быть весьма «чувствительными», и есть опасения, что их могут скачать. Причем ни врачи, ни пациенты не знают, чьи именно сведения уходят в Калифорнию.

При этом такие действия интернет-гиганта законны. У больниц есть право делиться информацией со своими партнерами, если это поможет пациенту поправиться. А как уверяют в Google, новая система, ради которой весь этот сбор данных и начался, как раз позволит разрабатывать оптимальное, правильное лечение.

Президент Google Cloud Тарик Шукат заверил, что все данные надежно защищены. Они хранятся отдельно и по договору с медицинской компанией не смешиваются с данными обычных Google-аккаунтов. Тайным проект оставался лишь из-за ранних сроков программы.

Тем более что не только Google планирует выходить на медицинский рынок и собирает медицинские данные для новой системы – то же самое делают в Amazon, Apple и Microsoft. 

ИИ В РОССИИ

По оценке экспертов, Россия может стать лидером по применению искусственного интеллекта в здравоохранении и к 2023 г. выйти с мета-проектом на мировой рынок. Этому будет способствовать открытая в сентябре 2019 г. в Международном медицинском кластере (ММК) в «Сколково» совместная с Ассоциацией «Национальная база медицинских знаний» Лаборатория для разработки искусственного интеллекта в медицине. 

Открытие совместной лаборатории было предусмотрено соглашением о сотрудничестве, которое было подписано в июне в рамках ПМЭФ-2019. Предполагается, что лаборатория станет базовым полигоном при разработке новых продуктов и перспективных технологий. Решения, опробованные в технологической «долине», впоследствии будут внедряться в российскую систему здравоохранения и предлагаться зарубежным медицинским организациям.

В планах новой лаборатории – анализ мировой практики систем поддержки принятия врачебных решений (СППВР). С сентября 2019 г. начнется проведение регулярных смотров для поиска компетенций, представляющих интерес для развития в составе мета-проекта или в качестве отдельных технологий/сервисов и стартапов в области систем поддержки принятия врачебных решений. Таким образом, совместная лаборатория станет тестовой базой и центром сборки всех подобных проектов из РФ и мира. 

Важным направлением деятельности лаборатории станет разработка концепции «Цифровой (виртуальной) клиники». ММК и НБМЗ планируют также создать концепцию «регуляторной песочницы» по отработке нормативной базы использования передового, быстро развивающегося программного обеспечения.

«Создание совместной с ММК лаборатории чрезвычайно важно для нашей ассоциации. На ее базе мы развернем работу по научному и практическому анализу возможностей систем искусственного интеллекта в медицине. Статус международного медицинского кластера, с одной стороны, позволяет оперативно тестировать передовые зарубежные решения, а с другой – привлекать к оценке лучших отечественных разработок ведущих зарубежных специалистов, работающих в ММК. А в деле создания «регуляторной песочницы» нам важна «синергия» представителей нашей ассоциации, понимающих, какие регуляторные барьеры мешают разработке и тестированию ИИ, и представителей ММК, имеющих большой опыт создания и согласований «особого статуса» применения новых технологий», – отметил генеральный директор Ассоциации «Национальная база медицинских знаний» Борис Зингерман.

ТЕЛЕМЕДИЦИНА

Одним из важных направлений использования цифровых технологий в медицине в нашей стране эксперты Сеченовского университета совместно с сотрудниками НИИ организации и информатизации здравоохранения считают клиническую медицину.

Глобальный рынок телемедицины, по оценке PwC, к 2021 г. может составить $41,2 млрд. Сейчас он оценивается в $26,5 млрд. Согласно исследованию почти во всех крупных городах мира, таких как Лондон, Барселона, Сидней, Сингапур, Нью-Йорк, Торонто, Токио, Шанхай, Гонконг и Москва, уже разработана соответствующая городская или страновая стратегия в области развития электронного здравоохранения, которая способствует распространению телемедицинских услуг. 

В России планируют создать на базе Сеченовского Университета Центр компетенций по телемедицине. С инициативой создания Центра выступил директор Института цифровой медицины Первого МГМУ им. И.М. Сеченова Георгий Лебедев 22 октября на круглом столе, посвященном развитию телемедицины в Уральском федеральном округе в рамках национального проекта «Здравоохранение» и национальной программы «Цифровая экономика». Директор Департамента цифрового развития и информационных технологий Минздрава РФ Дмитрий Селиванов поддержал возможность создания на базе Сеченовского университета Центра компетенций по телемедицине.

Георгий Лебедев акцентировал внимание на создании прикладной цифровой платформы дистанционного наблюдения за состоянием здоровья пациентов совместно с клиническими подразделениями вуза. Он представил клинические исследования по разным профилям, в числе которых – создание и внедрение телемедицинской системы мониторинга за состоянием и лечением пациентов с мочекаменной болезнью (клиническая база – Институт урологии и репродуктивного здоровья человека), исследование телемедицинской системы помощи детям с расстройствами аутистичекого спектра (Кафедра психиатрии), дистанционный мониторинг студентов для коррекции избыточной массы тела (Кафедра физической культуры), оценка возможностей дистанционного мониторинга пациентов в период проведения химиотерапии (Кафедра онкологии, радиотерапии и пластической хирургии) и др.

Телемедицина включает в себя технологии, позволяющие удаленно наблюдать за состоянием пациента. Телемедицинский сервис состоит из двух частей. Первая – это канал доставки услуги по поддержке здоровья. Вторая – это то, что происходит на другой стороне системы. На экране компьютера с пациентом может общаться врач или система искусственного интеллекта. По ту сторону могут находиться разнообразные ИТ-решения, которые помогают оказывать услуги более качественно. Это, например, системы мониторинга показателей здоровья, снимающие и анализирующие данные с датчиков сердечного ритма и других носимых устройств, а также подключенных компонентов «умного» дома. У Google, к примеру, есть патент на зеркало со встроенными сенсорами, которое с помощью компьютерного зрения и системы визуального анализа может определить признаки инсульта или инфаркта. Microsoft разрабатывает «умный» браслет Emma, который поможет бороться с симптомами болезни Паркинсона. В идеальном мире лечащему врачу должны приходить оповещения, если состояние пациента меняется. Телемедицинский сервис должен обеспечить возможность реагирования на такие ситуации.

В Microsoft считают, что фокус применения информационных технологий в медицине смещается в сторону анализа данных. Растет важность систем, которые позволяют анализировать информацию и делать выводы,— Systems of Insight. В системе здравоохранения генерируется 30% мировых данных в цифровой форме, согласно исследованию издания Healthcare IT News. Сегодня задача состоит не в сборе данных, а в том, чтобы легко получить доступ к информации и извлекать нужные знания, а также в том, чтобы делать это экономически эффективно.

ТЕЛЕМЕДИЦИНА НА САХАЛИНЕ 

За последние годы в России продвинулось законодательное регулирование телемедицины, без которого использование этих технологий было бы невозможно, поэтому активно развиваются проекты, дающие возможность врачам из региональных больниц общаться с ведущими специалистами страны, обмениваться опытом, проводить консилиумы. 

31 октября врачи сети клиник «Доктор рядом» совместно с Askonamed провели первые онлайн-консультации для жителей Сахалина. До сих пор этот рынок был представлен несистемными продуктами, а большая часть консультаций проводилась по схеме «врач-врач». Устав бороться с дефицитом специалистов и жалобами пациентов, власти решили погрузить онлайн-приемы в систему ОМС. Этот шаг открывает новые горизонты для частной медицины по всей стране.

Об этом порталу Medvestnik.ru сообщил сооснователь сети медицинских клиник Владимир Гурдус. Таким образом началось некоммерческое тестирование проекта, запуск которого начнется в ближайшее время.

30 октября губернатор Сахалинской области Валерий Лимаренко подписал соглашение о намерениях сразу с двумя компаниями, вызвавшимися оказывать телемедицинские услуги для 500 тысяч населения одного из самых восточных регионов России. Проект «Доктор рядом» ориентирован на каждого жителя области, который может через мобильное приложение получить консультацию врача.

Продукт Askonamed более узкий – он работает в формате «врач-врач», но в большинстве случаев при участии пациента, для дистанционных консилиумов и сложных клинических случаев. Консультации проводятся на базе 36 поликлиник региона. Оплачиваться оба вида консультаций будут из средств ОМС.

«В 2019 г. компании будут работать по тарифам на телемедицинские консультации, утвержденные в регионе, по взаимозачетам, – отмечает директор территориального фонда ОМС Сахалинской области Лариса Атланова. Во всех субъектах РФ они установлены индивидуально: например, во Владимировской области единый тариф – 660 руб., а на Сахалине он дифференцирован в зависимости от специальности врача – от 959 руб. (офтальмология) до 2772 руб. (эндокринология). Телемедицинская консультация терапевта на острове будет стоить 1465 руб. Все суммы приводятся с учетом северного коэффициента, который для Сахалина оставляет 1,82».

«В 2020 г., когда операторы услуги войдут в систему ОМС с телемедицинскими консультациями, вопрос с тарифами может быть решен иначе. Правовая база подразумевает, что компания должна работать по тарифам того региона, где она расположена. В ближайшие две недели мы детально изучим возможности законодательства и примем решение», – поясняет руководитель сахалинского ТФОМС. 

По этому пути вскоре пойдут и другие компании, которые смогут договориться с региональными властями. «Технически это просто. Если пару лет назад телемедицина была уникальной услугой, то сейчас есть стандартные решения. Они интегрированы с медицинскими информационными системами и стоят относительно дешево», – говорит Александр Пилипчук, приводя в пример используемое «Медси» приложение SmartMed. 

Бурное развитие телемедицины со временем изменит кадровый рынок отрасли. На первых этапах региональной экспансии «Доктор рядом» будет использовать собственные кадровые ресурсы – врачей 28 специальностей. В планах дополнительно привлекать и обучать необходимых специалистов. Все будет зависеть от интенсивности нагрузки на врачей, востребованности услуги и кадрового потенциала здравоохранения Сахалина. 

В ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Цифровые преобразования открывают для российской медицины большие перспективы для инфраструктурных изменений в отрасли, расширения экспортных возможностей медицины, разработки и создания технологически совершенных приборов на новых физических принципах, биосенсорных диагностических тест-систем, «умных» лекарств… В конечном итоге эти преобразования послужат мощным катализатором перевода здравоохранения в формат лидера экономического роста в стране.