И не потому, что будем вынуждены это сделать – просто новые технологии, в самом деле, повысят качество работы и жизни как пациентов, так и медиков. Во всяком случае, такую надежду внушают проведенные на данный момент исследования.
Естественно, забота о людском здоровье не является единственной причиной столь глобальных перемен. Дело в том, что в последнее время мировое здравоохранение столкнулось с несколькими серьезными и все более усугубляющимися проблемами. Неустанно растет численность населения земного шара, и процентное соотношение пожилых людей также увеличивается. К 2030 году на планете будет жить 656 миллионов людей старше 65 лет (что составляет 11,5% от общей численности населения). А это значит, что резко возрастут расходы на здравоохранение. Если в 2013 году по всему миру на охрану здоровья и медицину было потрачено 7,83 триллионов долларов, то в 2040 году эта сумма, по прогнозам, достигнет 18,28 триллионов долларов.
В противовес этому росту наблюдается другая тенденция – количество медработников по всем специальностям с каждым годом уменьшается. Международная сеть компаний PwC (PricwaterhouseCoopers) еще в прошлом году распространила информацию о том, что в следующие 10 лет будут пустовать примерно 40% врачебных позиций по всему миру.
И для того, чтобы справляться со всеми этими проблемами, у здравоохранения не остается иного пути, кроме как прибегнуть к цифровым технологиям. Лишь анализ и синтез со скоростью света может помочь нам преодолеть грядущие трудности.
Здравоохранение 2030 – Тренды
«Генетические ножницы» (CRISPR – Cas9). На сегодняшний день человек уже может оптимизировать генетический код почти всех живых клеток и организмов. И вся мировая медицина пребывает в ожидании того, что эта технология совершит революцию в лечении рака и многих наследственных заболеваний.
Системы нейрокомпьютерного интерфейса (Brain—Computer Interface). Как правило, эти системы имплантируются в определенные центры мозга, сичтывают мозговые сигналы и передают их на отдельное устройство или экзоскелет (это может быть, например, роботизированная рука, индивидуально сконструированная для человека, потерявшего руку в аварии). Люди, имеющие проблемы с речью, слухом или зрением, с помощью этих систем также смогут обрести возможность коммуницировать, слышать и видеть.
3D-печать клеток или биопринтинг. В будущем эта технология позволит синтезировать человеческие органы, создавая их из живых клеток при помощи 3D-печати. В прошлом году ученые Тель-Авивского Университета представили общественности первое в мире крохотное сердце, «напечатанное» таким образом – со всеми венами, камерами и нервными проводниками. Для этого они сперва взяли у человека клетки жировой ткани и превратили их в стволовые клетки, после чего добавили к ним специальный гель и развили до сердечных клеток. А затем из полученных «биочернил» особый 3D-принтер создал сердце.
Робототехника. В домах престарелых и реабилитационных клиниках многих стран постепенно становится обычным явлением использование в лечении и уходе за пациентами роботов различного назначения. В странах, где численность пожилого населения растет, а персонала не хватает (например, в Германии) возникает насущная потребность в электронных помощниках, которые могли бы заменить медперсонал или значительно облегчить его работу.
С одной стороны, японцы уже давно используют гуманоидных роботов в качестве медицинских ассистентов или просто помощников в повседневной жизни. А с другой стороны, западноевропейское общество относится к этому с большим скептицизмом: в частности, жаркие этические дискуссии вызывает применение робототехники в социальных и эмоциональных сферах. Пока что достигнутый компромисс таков, что в медицине к робототехнике нужен не дефицитарный, а ресурсный подход. Проще говоря, роботы не должны напрямую заменять межчеловеческое взаимодействие, а выступать в роли дополнительных посредников в этом взаимодействии. А различные комиссии по этике все еще считают, что неправильно удовлетворять за счет роботов социальные и эмоциональные потребности людей, нуждающихся в медицинском уходе. Аргументируют они это, прежде всего, тем, что пластик не может заменить человеческое общение и заботу.
Робототехнику, используемую в сфере здравоохранения, можно поделить на три вида:
1) Роботы-ассистенты. Это устройства, предназначенные для повседневной помощи младшему медицинскому персоналу и пациентам. К таким устройствам относятся, например, «умные койки», помогающие персоналу поднимать пациентов в большим весом, или экзоскелеты, позволяющие передвигаться пациентам с ограниченными двигательными возможностями.
2) Техники мониторинга. Они следят за жизненно важными показателями пациентов (давление, пульс, количество вдохов, уровень сахара в крови и так далее) и в случае, если эти показатели выходят за пределы нормы, мгновенно вызывают помощь и помогают пациенту продержаться до ее приезда.
3) Социальные роботы. Это могут быть роботы самого разного вида – от маленькой игрушки до домашнего помощника средних размеров. Основная их функция – удовлетворять эмоциональные потребности одиноких людей. Один из таких роботов – ставший уже весьма популярным тюлененок Паро. Несмотря на опасения, Паро уже очень эффективно «работает» в домах престарелых. И в результате все довольны – и персонал, и пациенты. По предварительным наблюдениям, у 70-80% пациентов благодаря «общению» с Паро снижается уровень стресса, паники, депрессии и нарушения сна, и в большинстве случаев это позволяет снизить количество и дозы прописываемых им успокоительных и снотворных препаратов.
Исследования на эту тему также говорят, что социальные роботы оказывают успокаивающий и антистрессовый эффект на пациентов, страдающих деменцией.
Искусственный интеллект, телемедицина, wearables (носимые устройства), дополнительная реальность, виртуальная реальность…
Вопреки изначальным сомнениям, телемедицина становится все востребованние врачей. И наибольший толчок этому дал SARS-CoV-2. Не имея из-за риска заражения возможности прийти в кабинет к врачу или в клинику, пациентам приходится обращаться с ними посредством видео-звонков. И даже самым скептически настроенным врачам, в свою очередь, приходится прибегать к этому способу.
На данный момент во многих странах Западной Европы пациенты – в частности, пожилые или имеющие физические ограничения – регулярно связываются со своими семейными докторами по видео-звонкам, чтобы адресовать им свои жалобы и вопросы. А в недалеком будущем «умные часы» на руках пациентов и другие носимые устройства будут заранее информировать врачей о жизненно важных показателях пациентов, и таким образом наблюдение за лечением еще больше перейдет в иную плоскость.
Внедрение электронных больничных карт избавит врачей от лишней возни с документацией, а пациентов – от необходимости проходить повторные обследования. Каждый пациент сможет в буквальном смысле носить свою историю болезни в кармане, то есть – в смартфоне. И больше не придется переворачивать вверх дном всю квартиру в поисках результатов сделанной много лет назад электрокардиограммы или томографии.
И, кстати, о том, что миру грозит пандемия SARS-CoV-2 тоже первым «догадалась» программа искусственного интеллекта BlueDot.
Искусственный интеллект умеет также выявлять ранее не известные медицине причинно-следственные связи. Например, одна из проблем при лечении депрессий – это выбор антидепрессантов. Психиатрам давно известно, что один и тот же антидепрессант, назначаемый при одном и том же депрессивном синдроме, не производит одинакового эффекта на разных пациентов. До сих пор выбор антидепрессанта, чаще всего, основывается на побочных эффектах препарата или же вовсе происходит по методу проб и ошибок.
Любопытное исследование, проведенное в Юго-Западном Медицинском центре Техасского университета, поделило пациентов с диагностированной депрессией на две группы, одна из которых получала серотонин (вид антидепрессанта), а вторая – плацебо. На протяжении восьми недель исследователи наблюдали за изменением симптоматики в обеих группах и заносили все показатели и, в частности, результаты электроэнцефалограммы (ЭЭГ) в программу искусственного интеллекта. В результате программа обнаружила связь между положительной реакцией на антидепрессант и ЭЭГ пациентов и смогла заранее с вероятностью в 65% спрогнозировать, на каких пациентов препарат окажет положительный эффект, а на каких – отрицательный.
В ходе еще одного похожего исследования в Калифорнийском университете с помощью алгоритмов машинного обучения удалось посредством позитронно-эмиссионной томографии различить симптомы болезни Альцгеймера за шесть лет до ее проявления.
И это только начало пути. В следующее десятилетие искусственный интеллект сможет по характерному внешнему виду определять самые редкие генетические нарушения. Именно редкость таких нарушений (синдром Марби, синдром Кабуки) создает трудности при их диагностике.
Дополнительная (AR) и виртуальная (VR) реальности знакомы всем, благодаря компьютерным играм и прочим развлечениям. Поэтому не так уж сложно представить роль этих технологий в образовании.
Во время учебы в институте нас водили на операции на кафедру хирургии и рассаживали на специальных стульях, чтобы наблюдать за работой хирурга поверх его головы. Но даже при этом чаще всего мы не видели, что он делает. Теперь же на западе с помощью очков виртуальной реальности студенты могут следить за ходом операции «от первого лица» – то есть, глазами самого хирурга. Согласно исследованию журнала Harvard Business Review, результаты хирургов, обучавшихся с применением технологий VR, на 230% выше чем у тех, кто получил традиционное образование.
Под «носимыми устройствами» подразумеваются снабженные различными сенсорами гаджеты, которые можно носить как обычные аксессуары. Это могут быть «умные часы», измеряющие пульс, давление, температуру тела, сатурацию кислорода в крови, и даже делать электрокардиограмму (например, часы Fitbit Ionic, KardiaMobile6L), или повязка на голову, помогающая при медитации и улучшающая качество сна (например, Muse headband).
Мы столько слышим о нано-технологиях, что порой это даже кажется нам неактуальной темой. Несмотря на то, что основная польза нано-технологий лишь только начала маячить на горизонте. Еще в 2014 году в Обществе научных исследований имени Макса Планка в Мюнхене были созданы дистанционно управляемые микро-роботы, могущие передвигаться в крови и других внутренних жидкостях организма. А на данный момент видеокапсулы PillCam применяются в качестве неинвазивного метода диагностики в области гастроэнтерологии. В конце 2018 года MIT (Массачусетский Технологический Институт) подготовил электронную дистанционно управляемую «пилюлю», которую можно использовать для диагностики, а также – для того, чтобы «доставить» лекарство в какую-то конкретную часть организма.
Какими компетенциями должен обладать врач будущего?
Для внедрение в медицину новых технологий, прежде всего, нужно, чтобы сами врачи освоили эти технологии. Поэтому университетские клиники, проводящие научные исследования, все чаще требуют от своих потенциальных сотрудников знание Matlab, SPSS, R или других программ. В США с 2013 года открыта резидентура по клинической информатике, цель которой – подготовить сведущих в этой дисциплине врачей. Потому что только сами медики могут определить, что им нужнее всего в повседневной работе и таким образом создать для здравоохранения наиболее эффективную цифровую инфраструктуру.
Выводы
Медицина в целом и взаимоотношение врача и пациента в частности находятся на пороге существенного изменения парадигмы. Господствующее на протяжении веков мнение о том, что «пациент не знает и не может знать ничего важного о своей болезни» давно осталось в прошлом. Сегодня пациенты с помощью Dr. Google могут узнать о любой патологии столько же, сколько специалисты. И это делает неизбежным право пациента на участие в принятии решений касательно диагностики и процесса лечения. Это не только технологическая, но и культурная трансформация. И следует хорошо подумать, прежде чем говорить пациентам «держитесь подальше от интернета» и «не верьте тому, что там написано». Возможно, это приведет к тому, что пациент будет держаться подальше не от интернета, а от вас как от врача. Надо раз и навсегда принять, что пациенты все равно получают информацию о своем здоровье и болезнях в интернете, и тенденция эта лишь растет. Так что целесообразнее будет указать им дорогу – например, объяснить какой источник более надежный. А уже скоро многие сферы здравоохранения – особенно, профилактика и наблюдение за лечением – постепенно переместятся из клиник в дома или офисы пациентов.
Инвесторы, стремящиеся внедрять новые технологии в медицину, сталкиваются здесь с трудностями, которых нет в сферах промышленности, транспорта или энергетики. А именно – здравоохранение почему-то не может адаптироваться к технологическим новшествам так быстро, как ожидалось. И, как ни странно, основное препятствие на пути этой адаптации – сами медики. В медицине существует слишком строгая иерархия. То есть, те, кто по статусу могут предлагать и применять нововведения – это люди, посвятившие медицине годы своей жизни, маститые специалисты старше 50-60 лет. И в тот период, когда они учились и набирались опыта, не было и намека на технические достижения последних лет. Поэтому большинство врачей старшего поколения считают эти новшества «игрушками» и не воспринимают всерьез.
О том, как укоренившиеся системы сопротивляются переменам, пишет в своей автобиографии нобелевский лауреат в области физики Макс Планк («Научная автобиография», 1946). Принятие и применение новой научной истины – говорит он – далеко не всегда происходит путем убеждения в этом оппонентов. Просто оппоненты в конце концов умирают и на их место приходит поколение, выросшее на этих истинах.
Еще одна проблема заключается в отсутствии у врачей навыков бизнеса, менеджмента и администрирования. И нетрудно догадаться, куда приведет эта тенденция – и без того коммерциализирующаяся и утрачивающая свое гуманистическое начало медицина перейдет в руки «техно-монстров». Неслучайно Google каждый год тратит все больше миллионов именно на сектор охраны здоровья.
Бывший директор американской корпорации General Electric Джек Уэлч говорил: если скорость перемен, происходящих внутри какого-либо института, ниже скорости перемен, происходящих за его пределами, значит, этому институту пришел конец. А нынешнее здравоохранение в плане дигитализации (от англ. «digitalization» — переход в цифровой формат, компьютеризация) уж слишком сильно отстает от всех других сфер… Но будем надеяться, что Уэлч имел в виду крупные бизнес-корпорации, и к здравоохранению это не относится.
Источники:
https://www.wired.com/story/ai—epidemiologist—wuhan—public—health—warnings/
https://time.com/5786081/depression—medication—treatment—artificial—intelligence/
http://news.mit.edu/2018/ingestible—pill—controlled—wirelessly—bluetooth-1213
Deutsches Ärzteblatt 10 und 12/2020
