Как технологии изменят медицину. Медицинские технологии будущего Искусственный интеллект и большие медданныеПрепараты][

10 медицинских технологий будущего

Поскольку в медицине и здравоохранении происходит масса удивительных вещей, краткий обзор самых важных идей и разработок дал бы возможность заглянуть в завтрашний день.

Предлагаем вам топ-10 медицинских технологий будущего.

1. Дополненная реальность

Запатентованные Google цифровые контактные линзы способны измерять уровень глюкозы в крови через слезную жидкость. Пока эта технология готовит революцию в мониторинге и лечении сахарного диабета, инженеры Microsoft создали нечто удивительное — очки, меняющие восприятие мира.

Технология Hololens, которая испытывается разработчиками с 2016 года, может изменить медицинское образование и клиническую практику в целом.

Еще в 2013 Институт Фраунгофера в Германии начал экспериментировать с приложением дополнительной реальности для iPad при удалении раковых опухолей. Во время операции хирурги могут видеть сквозь тело пациента, с ювелирной точностью направляя инструмент к опухолям.

2. Искусственный интеллект в медицине

Мы входим в эпоху, когда компьютеры будут не только выполнять анализы, но и принимать клинические решения вместе с врачами (или вместо них). Искусственный интеллект на примере IBM Watson уже помогает избежать человеческой ошибки, запоминая и анализируя тысячи клинических исследований и протоколов.

Упомянутый суперкомпьютер может за 15 секунд прочитать и запомнить около 40 миллионов медицинских документов, выбрав наиболее подходящее решение для врача. Загрузите в него 40 лет клинической практики, и мы станем лишними…

Врач — живой человек, а человеческий фактор порой становится причиной фатальных ошибок. Так, в больницах Великобритании 1 из 10 пациентов стационара так или иначе испытывает на себе последствия человеческой ошибки. По мнению экспертов, искусственный интеллект позволит избежать большинства из них.

Проект Google Deepmind Health используется для майнинга медицинских данных. Совместно с британской больницей Moorfields Eye Hospital NHS эта система работает над автоматизацией и ускорением принятия клинических решений.

3. Киборги среди нас

Наши читатели наверняка слышали о людях, которые уже получили электронные компоненты вместо утраченных частей тела — будь то рука или даже язык.

На самом деле эпоха киборгов началась много десятилетий назад, когда люди перешагнули черту между живой и неживой природой. Первый имплантируемый водитель ритма в 1958, первое искусственное сердце в 1969 году…

Нынешняя эпоха кибернетического ажиотажа на Западе подхватила новое поколение хипстеров, готовых имплантировать железные части тела ради «крутого» вида.

Достижения медицины сегодня рассматриваются не только как возможность преодолеть болезнь и компенсировать физические дефекты, но и как удивительный способ расширить возможности человеческого тела. Глаз орла, слух летучей мыши, скорость гепарда и хватка терминатора — это больше не кажется бредом.

4. Медицинская 3D-печать

Сейчас можно свободно печатать оружие и запчасти к военной технике, а биотехнологическая промышленность активно трудится над 3D-печатью живых клеток и каркасов тканей.

Стоит ли нам удивляться отпечатанным лекарствам?

Это перекроит весь фармацевтический мир.

Технология персональной 3D-печати лекарств, с одной стороны, затруднит контроль качества. Но, с другой стороны, она сделает миллиарды людей независимыми от мутного бизнеса Big Pharma.

Не исключено, что через 20 лет вы сможете отпечатать таблетки цитрамона на собственной кухне. Это будет так же просто, как чашка утреннего кофе. Перспективы трансплантологии и эндопротезирования суставов выглядят просто потрясающе. Врачи смогут создавать бионические уши и компоненты тазобедренных суставов «у койки больного», по снимкам и персональным замерам.

Уже сегодня благодаря проекту e-NABLING the Future неравнодушные врачи и добровольцы распространяют медицинскую 3D-печать, публикуют видеоуроки и разрабатывают новую техническую документацию по протезированию.

Благодаря им дети и взрослые из Чили, Ганы, Индонезии получили новые искусственные руки, недоступные с «шаблонными» технологиями.

5. Геномика

Знаменитый проект «Геном человека», направленный на полное картирование и расшифровку человеческих генов, открыл эпоху персонализированной медицины — каждому человеку полагается свое лекарство и своя доза.

По данным Коалиции персонализированной медицины, в 2017 году существуют сотни доказательных приложений для клинических решений на основе геномики. С ними врачи могут подбирать оптимальное лечение, основываясь на результатах генетических анализов конкретного пациента.

Благодаря методу быстрого генетического секвенирования Стивен Кингсмор и его команда в 2013 спасли смертельно больного ребенка, и это было лишь начало.

Геномика — удивительный медицинский инструмент профилактики и лечения болезней, если он используется мудро и ответственно.

6. Оптогенетика

Это технология, основанная на применении света для контроля живых клеток.

Суть ее заключается в том, что ученые модифицируют генетический материал клеток, обучая его реагировать на свет определенного спектра. Затем работой органов можно управлять при помощи «выключателя» – обычной лампочки. Издание Science ранее сообщало, что специалисты в сфере оптогенетики научились индуцировать ложные воспоминания у мышей, воздействуя светом на мозг.

Идеальный инструмент пропаганды сразу после вечерних новостей!

Кроме шуток, оптогенетика может предложить фантастические опции лечения хронических заболеваний. Как насчет замены таблеток на «волшебную кнопку»?

7. Роботы-помощники

С быстрым развитием технологий роботы постепенно переходят с экранов фантастических фильмов в мир здравоохранения. Рост числа пожилых людей делает фактически неизбежным появление роботов-помощников, медсестер и сиделок.

Робот TUG — это надежная «лошадка», способная носить множество медицинских грузов суммарным весом до 1000 фунтов (453 кг). Этот маленький помощник бороздит коридоры клиник, помогая доставлять инструменты, лекарства и даже чувствительные лабораторные образцы.

Его японский коллега Robear выполнен в виде гигантского медведя с мультяшной головой. Японец может поднимать и укладывать пациентов в постель, помогать встать с кресла-коляски и переворачивать лежачих больных для профилактики пролежней.

На следующем этапе развития роботы будут выполнять простые медицинские манипуляции и брать биоматериал для лабораторных анализов.

8. Многофункциональная радиология

Радиология — одна из самых быстрорастущих областей медицины. Здесь мы рассчитываем увидеть величайшие достижения.

Уже наметился переход от допотопных рентгеновских аппаратов к многофункциональным цифровым машинам, которые одновременно видят сотни медицинских проблем и биомаркеров. Вообразите сканер, способный за секунду подсчитать количество раковых клеток внутри вашего тела!

9. Испытания препаратов без живых существ

Доклинические и клинические испытания новых препаратов требуют обязательного участия живых существ – животных или человека соответственно. Переход от этически сомнительных, долгих и дорогостоящих испытаний к автоматизированным тестам in silico – это революция в фармакологии и медицине.

Современные микрочипы с клеточными культурами позволяют имитировать настоящие органы и целые физиологические системы, давая явные преимущества перед многолетними испытаниями на добровольцах.

Технология Organs-on-Chips основана на использовании стволовых клеток для имитации живого организма с помощью вычислительных устройств.

Многие эксперты считают, что данная технология сможет полностью заменить доклинические испытания на животных и улучшить лечение рака.

10. Носимая электроника

Современный человек носит Xiaomi mi Band, но будущее — за более удобными и пригодными для повседневной носки датчиками. Биометрические татуировки вроде eSkin VivaLNK могут незаметно скрываться под одеждой и передавать вашу медицинскую информацию врачу 24/7.

Константин Моканов: магистр фармации и профессиональный медицинский переводчик

Топ 10 медицинских технологий будущего

Технологии развиваются со все увеличивающейся скоростью. И отрасль здравоохранения не исключение. Новые технологии и методологии разрабатываются ежедневно, позволяя сделать лечение все более безболезненным и минимизируя побочные явления до минимума. Здесь мы решили познакомить вас с десятью медицинскими технологиями, которые обещают произвести революцию в здравоохранении.

1. Гель, останавливающий кровотечение

Двое ученых — Джо Ландолина (Joe Landolina) и Айзек Миллер (Isaac Miller) изобрели гель, который они назвали Veti-gel. Чем же интересно это вещество?

Есть такое понятие, как внеклеточная матрица. Это субстанция, которая помогает расти клеткам нашего тела. Новый гель имитирует эту субстанцию и может мгновенно остановить кровотечение, а затем начать процесс свертывания крови. Veti-gel уже испытывался на каротидной артерии крысы и при порезе живой печени. Этот гель может спасти множество жизней, особенно в зонах военных действий, за счет предотвращения потери крови, которая очень часто вызывает смерть.

2. Магнитная левитация

Новый метод выращивания искусственной ткани легких получил название магнитная левитация. Термин, который скорее можно ожидать встретить в книге или фильме. Команда разработчиков во главе с Глоко Соуза (Glauco Souza) начала свои исследования в 2010 году и смогла с помощью нано-магнитов вырастить искусственную ткань, наиболее близко соответствующую природной. Процесс осуществляется примерно так, как растет ткань в чашке Петри, только в виде трехмерной формы, состоящей из сложной клеточной многослойной структуры. Этот рост повторял процесс, который происходит внутри человеческого тела. Новая технология обещает сделать создание и трансплантацию искусственной ткани одним из основных методов лечения.

3. Искусственный протез на клеточном уровне

В настоящее время ведется множество исследований, направленных на синтез искусственных человеческих органов и тканей, которые можно будет использовать при трансплантации. Сегодня медицинская наука старается создать возможность использования запасных частей для человеческого тела. Например, когда какой-либо орган выйдет из строя, вы можете просто заменить его другим, который будет прекрасно выполнять свои функции. И эта идея спустилась даже на уровень клеток. Разработан особый гель, который копирует определенные клетки и их функционирование. Он формируется как сгусток шириной примерно в четыре раза большей, чем двойная спираль ДНК. Гель способен занять место клеточного скелета (цитоскелета) и сможет заменить любые клетки, которые были повреждены или утеряны в зоне поражения. Использование этой субстанции позволяет проводить долговременное лечение, блокируя доступ бактериям в рану.

4. Клетки мозга из мочи

Это, конечно, звучит ужасно, но в будущем ученые смогут превратить вашу мочу в клетки вашего же мозга, с целью лечения последнего. Хорошая новость в том, что источник таких клеток легко вам доступен и вы определенно сможете использовать для этого свою собственную мочу, а не чужую.

До сих пор ученые использовали для этого клетки эмбрионов, но этот процесс имел побочный эффект в виде образования опухоли. Теперь они протестировали новую процедуру и убедились, что результаты на данном этапе очень хорошие. Была уже осуществлена имплантация, при которой полученные таким образом клетки преобразовывались в нейроны без каких-либо мутаций.

5. Электрическое белье

Пациенты, которые вынуждены находиться в постели неделями или месяцами очень часто сталкиваются с возникновением пролежней. Они чаще всего образуются вследствие сдавливания кожи и отсутствия нормальной циркуляции крови. Многие относятся к этим проблемам с пренебрежением, но возможно вам будет интересно узнать, что только в Америке ежегодно от последствий пролежней умирает около 60 тысяч человек. Решение проблемы придумал канадский исследователь Шон Дюкло (Shean Dukelow), разработав электрическое нижнее белье. Эти «электрические трусы» каждые десять минут испускают небольшой электрический разряд и этого вполне достаточно, чтобы активировать мышцы и увеличить циркуляцию. Достигается эффект аналогичный результату, полученному при небольшой прогулке. Это несуразное, казалось, изобретение сможет спасти множество жизней!

6. Вакцина в пыльце

Почему большая часть вакцин вводится с помощью инъекций, а не оральным способом? Дело в том, что ваша система пищеварения и желудочная кислота просто растворит вакцину и итоговый результат будет абсолютно бесполезным. А вот цветочная пыльца — это всем известный аллерген, который очень эффективно может противостоять кислоте в человеческом желудке. Техасский технологический университет в настоящее время проводит исследование, в рамках которого они пытаются объединить свойства и того и другого и разработать вакцину, которую можно будет раздавать в виде пилюль для применения американскими солдатами, которые несут службу в различных странах, часто в неблагоприятных эпидемиологических условиях. Исследователи надеются удалить аллерген из пыльцы и заменить его вакциной, которая будет защищена оболочкой пыльцы. Уже достигнутые результаты позволяют надеяться, что в скором будущем вакцинация будет намного проще в применении.

7. Напечатанные кости

Новая технология и трехмерный принтер ProMetal уже позволяют ученым из Вашингтонского государственного университета «печатать» гибридный материал, который имеет те же самые свойства, что и реальные человеческие кости. Такая гибридная модель может помещаться в тело человека в место, где повреждены кости, и может использоваться в качестве каркаса все время, пока кости не восстановятся и не вернутся в здоровое состояние. Новый материал уже был испытан на кроликах и эксперимент прошел очень успешно. Причем использование этого материала одновременно со стволовыми клетками позволило костям восстанавливаться существенно быстрее, чем в нормальных условиях. Сам материал представляет собой комбинацию цинка, кремния и фосфата кальция. Причем исследователи предполагают использовать эту технологию не только для восстановления костей, но предполагают «печатать» органы целиком в случае их серьезного повреждения.

8. Восстановление повреждений мозга

Знаете ли вы, что ваш язык соединен с нервной системой с помощью тысяч нервных скоплений, некоторые из которых напрямую подключены к мозгу? Именно из этого знания родилась идея, о которой идет речь. Что если вы можете стимулировать нервную область в вашем языке и таким образом заставить ваш мозг «отремонтировать» поврежденные нервы? Как не странно, но это уже возможно. Достаточно большое количество пациентов уже прошло курс лечения с помощью нейромодулирующего стимулятора (PoNS) и буквально за неделю врачи отметили значительное улучшение в восстановлении функций мозга.

Новая технология позволяет избежать долговременного процесса реабилитации и ускорить восстановление в случае повреждения мозга. В настоящее время исследователи работают над применением этого метода при лечении других болезней мозга, таких как алкоголизм, болезнь Паркинсона и др.

9. Оборудование, которое получает питание от человека

Кардиостимуляторы — это относительно простые и не очень дорогие устройства, которые используются для регулирования работы человеческого сердца. К сожалению, примерно через семь лет источник питания этого устройства истощается и его требуется заменить с помощью хирургической операции, которая может стать источником дополнительных проблем, особенно у пожилых людей. Доктор Амин Карами (Amin Karami) нашел решение этой задачи. Он разработал устройство, которое может генерировать электричество за счет биения сердца и использоваться для питания кардиостимулятора. В настоящее время он намерен провести испытания своего устройства, которое в случае успеха может произвести революцию в сфере носимых и встраиваемых в тело медицинских устройств.

Кстати, это не единственные эксперименты такого рода. Исследователи из Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) провели первые испытания на крысах искусственного кардиостимулятора с автономным питанием, который получает электропитание с помощью гибкого пьезоэлектрического наногенератора. Новое устройство напрямую стимулирует живое сердце крысы, используя электричество, полученное прямым преобразованием из мелких движений тела крысы.

10. Роботы в кровеносных сосудах

Ученые из Brigham and Women’s Hospital (Бостон, США) разработали компьютерный чип, который может в течение долгого времени функционировать в крови пациента. Это так называемый микрофлюидный чип, покрытый длинными нитями ДНК, которые абсорбируют злокачественные раковые клетки. Действие этого чипа в крови напоминает движение и питание медузы в океане, только здесь питанием являются клетки рака. Причем раковые клетки могут быть извлечены из чипа позднее, если их необходимо изучить для диагностики.

Разработчики утверждают, что этот механизм захвата и высвобождения может использоваться как для диагностических целей, так и для терапевтического лечения при борьбе с раком. В ближайшее время предполагается тестирования этой технологии на людях.

Удивительные медицинские технологии будущего, которые уже изобретены

Нет сомнений в том, что наше общество в настоящее время развивается гораздо быстрее, чем в прошлом. Это относится также к медицинским технологиям, которые сегодня достигли невероятно высокого уровня, но что же нас ждет впереди?

Многие технологии уже успешно применяются, но некоторые из них еще ждут своего часа, несмотря на то, что уже есть доказательства их эффективности. В будущем мы сможем заживлять раны за считанные минуты, выращивать полноценные органы, кости и клетки, создавать оборудование, работающее на энергии человека, восстанавливать поврежденный мозг и многое другое.

Здесь собраны самые любопытные технологии, которые уже изобретены, но пока широко не используются.

1) Остановить кровотечение поможет гель

Обычно какие-то открытия в области медицины случаются в ходе долгих лет сложных дорогостоящих исследований. Однако порой ученые имеют дело со случайными открытиями, или группа молодых перспективных исследователей вдруг наталкивается на нечто интересное.

Например, благодаря молодым исследователям Джо Ландолина и Исааку Миллеру на свет появился Veti-Gel – кремообразное вещество, которое моментально запечатывает рану и стимулирует процесс заживления.

Этот гель, останавливающий кровотечение, создает синтетическую структуру, которая имитирует внеклеточный матрикс – ткань межклеточного пространства, которая скрепляет клетки. Предлагаем посмотреть видео, которое демонстрирует гель в действии.

Так мы будем останавливать кровь: технология будущего (видео):

В этом примере видно, как из разрезанного куска свиного мяса сочится кровь и как она моментально останавливается при использовании геля.

В других тестах Ландорино использовал гель для того, чтобы остановить кровотечение сонной артерии у крысы. Если этот продукт станет широко применяться в медицине, он позволит спасти миллионы жизней, особенно в зонах боевых действий.

2) Магнитная левитация помогает выращивать органы

Выращивание искусственной легочной ткани с помощью магнитной левитации – звучит, как фраза из фантастической книги, однако теперь это реальность. В 2010 году Глауко Соуза и его команда стали искать способ создания реалистичной человеческой ткани с помощью наномагнитов, которые позволяют ткани, выращенной в лаборатории, подниматься над питательным раствором.

В результате была получена самая реалистичная ткань органа из всех искусственных тканей. Обычно ткани, созданные в лаборатории, растут в чашках Петри, а если ткань приполнять, она начинает расти в трехмерной форме, что позволяет строить более сложные слои клеток.

Рост клеток “в 3D формате” является самой лучшей симуляцией роста в естественных условиях в теле человека. Это огромный шаг вперед в создании искусственных органов, которые затем можно имплантировать в тело пациента.

3) Искусственные клетки, имитирующие натуральные

Медицинские технологии сегодня идут в направлении поиска возможностей выращивать человеческие ткани за пределами организма, другими словами, ученые стремятся найти способ создавать реалистичные “запчасти”, чтобы помочь всем нуждающимся.

Сеть волокон синтетического геля

Если какой-то орган отказывается работать, мы заменяем его на новый, таким образом, обновляя всю систему. Сегодня эта идея обращается к клеточному уровню: ученые разработали крем, который имитирует действие некоторых клеток.

Этот материал создается сгустками шириной всего 7,5 миллиардных частей метра. Клетки имеют свой собственный тип скелета, известный под названием цитоскелет, который образован из белков.

Синтетический крем заменит этот цитоскелет в клетке, а если крем применить на рану, он способен заменить все клетки, которые были потеряны при травме. Жидкости будут проходить сквозь клетки, что позволит ране заживать, а искусственный скелет будет защищать от проникновения в организм бактерий.

4) Клетки мозга из мочи – новая технология в медицине

Как это ни странно, но ученые нашли способ получения человеческих клеток мозга из мочи. В Институте биомедицины и здоровья в городе Гуанчжоу, Китай, группа биологов использовала ненужные клетки мочи для создания из них с помощью лейковирусов клеток-предшественников, которые наш организм использует в качестве строительных блоков для клеток мозга.

Самым ценным в этом методе является то, что новые созданные нейроны не способны вызывать появление опухолей, по крайней мере, как показали эксперименты с мышами.

В прошлом для этой цели использовались стволовые клетки эмбрионов, однако одним из побочных эффектов таких клеток было то, что в них с большой вероятностью появлялись опухоли после трансплантации. Через несколько недель клетки, полученные из мочи, уже начинали формироваться в нейроны совершенно без каких-то нежелательных мутаций.

Очевидное преимущество такого метода в том, что сырье для новых клеток является очень доступным. Также ученые имеют возможность создавать клетки для пациента из его же собственной мочи, что повышает шансы того, что клетки приживутся.

5) Медицинская одежда будущего – электрическое нижнее белье

Невероятно, но факт: электрическое нижнее белье поможет спасти сотни жизней. Когда пациент лежит в больнице дни, недели, месяцы без возможности вставать с постели, у него могут появиться пролежни – открытые раны, которые образуются из-за отсутствия циркуляции и сжимания тканей.

Оказывается, пролежни могут приводить к летальному исходу. Примерно 60 тысяч людей умирает из-за пролежней и сопутствующих инфекций ежегодно только в США.

Канадский исследователь Шон Дукелов разработал электрическое нижнее белье, которое получило название Smart-E-Pants. С помощью такой одежды тело пациента получает маленький электрический разряд каждые 10 минут.

Эффект от таких ударов током такой же, как если бы пациент двигался естественным образом. Ток активирует мышцы, повышает циркуляцию крови в этой области, эффективно предотвращает появление пролежней, позволяя спасти пациенту жизнь.

6) Эффективная вакцина из цветочной пыльцы

Цветочная пыльца – один из самых распространенных аллергенов в мире, что связано со строением пыльцы. Внешняя оболочка пыльцы невероятно прочная, что позволяет ей оставаться целой, даже проходя через пищеварительную систему человека.

Именно таким свойством должна обладать любая вакцина: многие вакцины теряют эффективность, так как они не могут выдержать кислоты желудка, если применять их орально. Вакцины разрушаются и становятся бесполезными.

Исследователи из Технического Университета Техаса ищут способы использования пыльцы для создания вакцин, спасающих жизни, для солдат, направленных за рубеж. Главный исследователь Харвиндер Гилл имеет цель проникнуть в пыльцевое зерно и удалить аллергены, а вместо них поместить в пустую оболочку вакцину. Ученые уверены, что эта возможность изменит способы использования вакцин и медикаментов.

7) Искусственные кости с помощью 3D принтера

Все мы прекрасно помним, что если сломать руку или ногу, мы должны в течение долгих недель носить гипс, чтобы кости срослись. Похоже, что подобные технологии уже в прошлом. С помощью 3D принтера ученые из Вашингтонского Университета разработали гибридный материал, который имеет те же свойства (прочность и гибкость), что и настоящие кости.

Такая “модель” помещается на место травмы, а настоящая кость начинает обрастать вокруг нее. После того, как процесс завершен, модель размельчается.

3D принтер, который используется – ProMetal, он доступен практически любому. Проблемой является сам материал для костной структуры. Ученые используют формулу, которая включает цинк, силикон и фосфат кальция. Процесс удачно был тестирован на кроликах. Когда костный материал комбинировали со стволовыми клетками, естественный рост кости был намного быстрее, чем обычно.

Вероятно, в будущем с помощью 3D принтеров можно будет выращивать не только кости, но и другие органы. Единственное, что нужно изобрести подходящие материалы.

8) Восстановление поврежденного мозга

Мозг – очень нежный орган и даже небольшая травма может вызвать серьезные длительные последствия, если повреждены определенные важные области. Для людей, переживших подобные травмы, длительная реабилитация – единственная надежда вернутся к полноценной жизни. В качестве альтернативы изобретено специальное устройство, которое стимулирует язык.

Ваш язык связан с нервной системой с помощью тысяч пучков нервов, некоторые из которых ведут прямо в мозг. Основываясь на этом факте, был изобретен переносной стимулятор нервов под названием PoNS, который стимулирует особые нервные области на языке, чтобы заставить мозг восстанавливать клетки, которые были повреждены.

Удивительно, но это работает. Пациенты, которые получали такое лечение, испытывали улучшение уже через неделю. Помимо тупых травм, PoNS может также использоваться для восстановления мозга от чего угодно, включая алкоголизм, болезнь Паркинсона, инсульт и рассеянный склероз.

9) Человек, как генератор энергии: кардиостимуляторы будущего

Кардиостимуляторы сегодня используются примерно 700 тысячами людей для регулирования сердечного ритма. Но через какое-то время, обычно около 7 лет, его заряд истощается и он разряжается, требуя сложнейшей дорогой операции по замене.

Ученые из Университета Мичигана, похоже, решили проблему, разработав способ использовать энергию, которую дает движение сердца. Эту энергию можно использовать для питания кардиостимулятора.

После весьма успешных испытаний кардиостимулятор нового поколения готов к реальному использованию на живом человеческом сердце. Это устройство создано из материалов, которые создают электричество, меняя форму.

Если попытка окажется удачной, эту технологию можно будет применять не только для кардиостимуляторов. Можно будет создавать оборудование и устройства, работающие на человеческой энергии. Например, уже изобретен прибор, который вырабатывает электричество, используя вибрации внутреннего уха, и применяется для питания небольшого радиоприемника.

Технологии | Искусственный интеллект в медицине: будущее за роботами?

Подпишись
на рассылку

Лучшие публикации Теплицы, доставленные на твой email

Подпишись
на Теплицу(Pro)

Не пропусти лучшие новости для экспертов в области IT, активистов, дизайнеров

Подпишись
в Фейсбуке

Не пропусти лучшие публикации Теплицы, руководства, анонсы мероприятий

Подпишись
ВКонтакте

Не пропусти лучшие публикации Теплицы, руководства, анонсы мероприятий

Подпишись
в Телеграм

Не пропусти лучшие публикации Теплицы, руководства, анонсы мероприятий

Подпишись
на YouTube

Не пропусти видео-уроки, скринкасты, записи вебинаров и мероприятий

Юлия Кален­ко­ва

Тех­но­ло­гии для НКО

Всего материалов: 156

Искусственный интеллект в медицине: будущее за роботами?

Док­тор и меди­цин­ский футу­рист Бер­та­лан Мес­ко назвал искус­ствен­ный интел­лект (artificial intelligence, AI, ИИ) сте­то­ско­пом XXI века. Повсе­мест­но­му исполь­зо­ва­нию это­го при­бо­ра сна­ча­ла силь­но меша­ло недо­ве­рие со сто­ро­ны паци­ен­тов. Раз­би­ра­ем­ся, на что спо­соб­ны AI-тех­но­ло­гии и что пре­пят­ству­ет их раз­ви­тию в Рос­сии.

Что умеет искусственный интеллект?

Диа­гно­сти­ро­вать

Пио­не­ром в этой обла­сти счи­та­ют Watson от IBM, кото­рый, к сло­ву, не смог под­твер­дить свою «ква­ли­фи­ка­цию». Удач­ных при­ме­ров, разу­ме­ет­ся, куда боль­ше. ScanNav спо­со­бен деталь­но про­ана­ли­зи­ро­вать уль­тра­зву­ко­вое иссле­до­ва­ние пло­да во вре­мя бере­мен­но­сти. BIDMC раз­ра­бо­та­ли умный мик­ро­скоп, кото­рый с помо­щью ИИ диа­гно­сти­ру­ет смер­тель­ные инфек­ции кро­ви. Autism & Beyond и mPower отсле­жи­ва­ют симп­то­мы аутиз­ма и болез­ни Пар­кин­со­на, а Human Longevity и Deep Genomics отве­ча­ют за пер­вич­ный сбор инфор­ма­ции и созда­ние «гене­ти­че­ской» базы дан­ных.

Рынок искус­ствен­но­го интел­лек­та для IT-при­ло­же­ний в здра­во­охра­не­нии к 2019 году пре­вы­сит $1,7 млрд, а к 2021 году он достиг­нет отмет­ки в $6,6 млрд. По оцен­кам Frost & Sullivan

В Рос­сии созда­ли TeleMD – плат­фор­му для диа­гно­сти­ки и ана­ли­за рис­ков раз­ви­тия забо­ле­ва­ний. Сер­вис не толь­ко рас­по­зна­ет изоб­ра­же­ния, но и дает реко­мен­да­ции по выбо­ру наи­бо­лее опти­маль­но­го лече­ния с мак­си­маль­ной веро­ят­но­стью успе­ха и мини­ми­за­ци­ей побоч­ных явле­ний. Кро­ме того, в его «резю­ме» – мони­то­ринг лечеб­но­го про­цес­са и состо­я­ния паци­ен­та, выяв­ле­ние оши­бок на эта­пе диа­гно­сти­ки и лече­ния. TeleMD име­ет API для инте­гра­ции с кли­ни­че­ски­ми, теле­ме­ди­цин­ски­ми и ины­ми инфор­ма­ци­он­ны­ми систе­ма­ми. Еще один оте­че­ствен­ный стар­тап Botkin AI созда­ет про­дук­ты для ана­ли­за и рас­по­зна­ва­ния диа­гно­сти­че­ских изоб­ра­же­ний КТ, МРТ, мам­мо­гра­фии и циф­ро­во­го рент­ге­на. Иссле­до­ва­ния ана­ли­зи­ру­ют­ся при помо­щи плат­фор­мы, затем при обна­ру­же­нии пато­ло­гий вра­чи вери­фи­ци­ру­ют резуль­та­ты.

Кон­суль­ти­ро­вать

Рос­сий­ская «мобиль­ная кли­ни­ка» DOC+ поз­во­ля­ет уда­лен­но про­кон­суль­ти­ро­вать­ся с вра­чом, вызвать спе­ци­а­ли­ста на дом, забро­ни­ро­вать лекар­ства в близ­ле­жа­щих апте­ках. Так­же при­ло­же­ние созда­ет инди­ви­ду­аль­ную элек­трон­ную мед­кар­ту, доступ­ную толь­ко поль­зо­ва­те­лю (при жела­нии ею мож­но поде­лить­ся с док­то­ром). Меди­цин­ские кон­суль­та­ции кли­ни­ки «Онлайн Док­тор» про­во­дят­ся с помо­щью видео­свя­зи, что­бы врач смог лич­но осмот­реть паци­ен­та. Через сайт и мобиль­ные при­ло­же­ния мож­но узнать резуль­та­ты ана­ли­зов и полу­чить реко­мен­да­ции вра­чей, в том чис­ле узкой спе­ци­аль­но­сти. Мобиль­ное при­ло­же­ние Ada зада­ет вопро­сы, «слу­ша­ет» жало­бы, а после это­го ищет в базе дан­ных инфор­ма­цию о про­бле­ме, дает реко­мен­да­ции и в неко­то­рых слу­ча­ях сове­ту­ет обра­тить­ся к вра­чу.

Про­гно­зи­ро­вать

Jvion на базе машин­но­го обу­че­ния выяв­ля­ет паци­ен­тов с риском повтор­но­го обра­ще­ния в боль­ни­цу в тече­ние 30 дней после выпис­ки. Поми­мо это­го, сер­вис дает реко­мен­да­ции по ухо­ду за здо­ро­вьем и про­фи­лак­ти­ке болез­ней. Систе­ма мони­то­рин­га боль­ных Qventu отсле­жи­ва­ет дей­ствия паци­ен­тов от запи­си в реги­стра­ту­ре до выпис­ки, «пред­ска­зы­вая» воз­мож­ные пато­ло­гии и ухуд­ше­ние само­чув­ствия.

Опе­ри­ро­вать и асси­сти­ро­вать

Аме­ри­кан­ская робот-асси­сти­ро­ван­ная хирур­ги­че­ская систе­ма da Vinci опе­ри­ру­ет уже не в одной сотне кли­ник по все­му миру, в том чис­ле и в Рос­сии. Одна из «рук» робо­та дер­жит видео­ка­ме­ру, пере­да­ю­щую изоб­ра­же­ние опе­ри­ру­е­мо­го участ­ка, две дру­гие в режи­ме реаль­но­го вре­ме­ни вос­про­из­во­дят совер­ша­е­мые хирур­гом дви­же­ния, а чет­вер­тая «рука» выпол­ня­ет функ­ции асси­стен­та хирур­га. Senhance, раз­ра­бо­тан­ный в США, не менее успеш­но про­во­дит мало­ин­ва­зив­ные опе­ра­ции. Еще пре­иму­ще­ства – так­тиль­ная чув­стви­тель­ность и систе­ма сле­же­ния за гла­за­ми хирур­га.

Созда­вать лекар­ства

ИИ поз­во­ля­ет точ­нее моде­ли­ро­вать состав пре­па­ра­тов. Стар­тап Atomwise из Сан-Фран­цис­ко создал ней­ро­сеть для раз­ра­бот­ки новых лекарств. Она «пом­нит» резуль­та­ты мил­ли­о­нов вза­и­мо­дей­ствий моле­кул и на их осно­ве созда­ет фор­му­лу само­го эффек­тив­но­го пре­па­ра­та. Стар­тап из «Сили­ко­но­вой Доли­ны twoXAR при­зван изме­нить сам про­цесс созда­ния новых меди­цин­ских пре­па­ра­тов. Ана­ли­зи­руя био­ме­ди­цин­ские дан­ные о типах болез­ней и меди­ка­мен­тах, ком­пью­тер пред­ска­зы­ва­ет, какие моле­ку­лы могут быть самы­ми эффек­тив­ны­ми в лече­нии.

Что ограничивает ИИ в российской медицине?

Низ­кий спрос

Толь­ко 23% управ­лен­цев отрас­ли здра­во­охра­не­ния в реги­о­нах Рос­сии видят пер­спек­ти­ву в исполь­зо­ва­нии ИИ. В опро­се при­ня­ли уча­стие 64 респон­ден­та, 90% кото­рых – руко­во­ди­те­ли, либо их заме­сти­те­ли, реги­о­наль­ных мини­стерств и депар­та­мен­тов здра­во­охра­не­ния. Лишь 9% респон­ден­тов заяви­ли, что уже при­ме­ня­ют тех­но­ло­гии ИИ в сво­их реги­о­нах, а 19% соби­ра­ют­ся внед­рить их в «бли­жай­шее вре­мя».

Глав­ны­ми пре­пят­стви­я­ми внед­ре­ния ИИ в меди­ци­ну респон­ден­ты назы­ва­ют него­тов­ность мед­ра­бот­ни­ков дове­рить­ся этой тех­но­ло­гии (16%), отсут­ствие гото­вых реше­ний (15%), слож­ность и высо­кую сто­и­мость раз­ра­бо­ток (14%), а так­же зако­но­да­тель­ные огра­ни­че­ния и отсут­ствие досто­вер­ных кли­ни­че­ских иссле­до­ва­ний (по 13%).

Огра­ни­че­ния со сто­ро­ны госу­дар­ства

В обла­стях при­ме­не­ния ИИ часто пло­хо рабо­та­ет систе­ма регу­ли­ро­ва­ния. С янва­ря 2018 года всту­пил в силу закон о теле­ме­ди­цине, соглас­но кото­ро­му вра­чи совер­шен­но закон­но могут помо­гать паци­ен­там на рас­сто­я­нии – не толь­ко при лич­ной встре­че в каби­не­те, но и через мобиль­ное при­ло­же­ние. В доку­мен­те зафик­си­ро­ва­но, что теле­ме­ди­цин­ские услу­ги долж­ны вхо­дить в про­грам­му ОМС, то есть быть бес­плат­ны­ми и доступ­ны­ми для паци­ен­тов. А осе­нью Роска­че­ство выпу­стит иссле­до­ва­ние теле­ме­ди­цин­ских мобиль­ных при­ло­же­ний и пред­ста­вит рей­тинг луч­ших мобиль­ных про­дук­тов дан­ной кате­го­рии.

Кон­троль, с одной сто­ро­ны, при­зван обес­пе­чить без­опас­ность, но, с дру­гой сто­ро­ны, повы­ша­ет рис­ки допол­ни­тель­ных бюро­кра­ти­че­ских пре­град. К сло­ву, теле­ме­ди­ци­ну в кли­ни­че­ской прак­ти­ке исполь­зу­ют 15% аме­ри­кан­ских вра­чей. В нача­ле 2018 года Управ­ле­ние по сани­тар­но­му над­зо­ру за каче­ством пище­вых про­дук­тов и меди­ка­мен­тов США (FDA) раз­ре­ши­ло ИИ само­сто­я­тель­но про­во­дить меди­цин­ское обсле­до­ва­ние людей без уча­стия чело­ве­ка.

Неста­биль­ное финан­си­ро­ва­ние

Меди­цин­ский труд в Рос­сии дешев, а зна­чит, нет эко­но­ми­че­ско­го обос­но­ва­ния авто­ма­ти­за­ции функ­ций мед­сест­ры или вра­ча. Сей­час на рын­ке циф­ро­ви­за­ции меди­ци­ны в Рос­сии, если не счи­тать инфор­ма­ти­за­цию под­ве­дом­ствен­ных Мин­здра­ву учре­жде­ний, осо­бых дости­же­ний нет, счи­та­ет глав­ный ана­ли­тик Рос­сий­ской ассо­ци­а­ции элек­трон­ных ком­му­ни­ка­ций Карен Каза­рян. Гос­ком­па­нии про­яв­ля­ют ско­рее эпи­зо­ди­че­ский инте­рес к реше­ни­ям по авто­ма­ти­за­ции. Ослож­ня­ют ситу­а­цию не самые бла­го­при­ят­ные усло­вия для раз­ви­тия рос­сий­ских стар­та­пов. Хотя потен­ци­ал у отрас­ли есть, как утвер­жда­ет, напри­мер, мил­ли­ар­дер Марк Кур­цер.

Внед­ре­ние AI-тех­но­ло­гий невоз­мож­но сила­ми одних лишь уче­ных-энту­зи­а­стов и стар­та­пе­ров: необ­хо­ди­мы сов­мест­ные уси­лия вла­стей, ком­мер­че­ских орга­ни­за­ций, мед­учре­жде­ний. Искус­ствен­ный интел­лект в меди­цине – буду­щее, кото­рое уже насту­пи­ло.