Гаджет Гиппократа: технологии, которые нас исцеляют

Фото: @ freepik/ru.freepik.com

Здравоохранение стремительно меняется – в отрасль приходят регенеративная медицина и 3d-биопечать, умные ткани и носимые технологии. А биохакинг и биоинформатика позволяют людям анализировать свои генетические данные и предлагают им новое понимание концепции персонального здоровья, включающей природу происхождений заболеваний и программы персонализированного лечения. Нам обещают и прорывы в медицинских нанотехнологиях – эти разработки уже ведутся российскими компаниями. Они произведут революцию во всем: от носимых устройств до датчиков окружающей среды. Так, эксперты утверждают, что в уже 2024 году нас ждет стремительное развитие отечественных «умных» гаджетов. О том, что уже делается в этой сфере на различных уровнях и что еще точно можно ожидать в дальнейшем – в нашем спецпроекте.

Как «умные» устройства меняют медицину в 2024 году

В последние годы интеграция «умных» устройств стала многообещающим направлением в медицине. От удаленного мониторинга пациентов до диагностики на основе искусственного интеллекта — технологии обладают огромным потенциалом для трансформации способов оказания медицинской помощи. В 2024 году прогнозируется рост отечественного рынка «умных» устройств. По данным исследования инфраструктурного центра «Хелснет» НТИ, стимулом для российских компаний-производителей стал пилотный федеральный проект «Персональные медицинские помощники», запущенный еще в 2022 году, о чем ниже.

Российский рынок медицинских изделий занимает около 1,5 процента мирового рынка. Но, согласно прогнозам экспертов, уже к концу 2024 года объем рынка медизделий может достигнуть 450 миллиардов рублей. Как ожидается, доля российских производителей возрастет до 32 процентов. С учетом мер поддержки, доля российских производителей за период до 2024 года увеличится с 23 до 32 про центов. Такому росту рынка будут способствовать законодательные изменения, принятые в 2019 году.

Причем исследование «Хелснет» свидетельствует, что политические и экономические кризисы не остановят рост рынка цифрового здравоохранения. Кроме того, портативные медицинские устройства могут компенсировать узконаправленных специалистов в малонаселенных регионах страны. Государство поддерживает рынок в отрасли, часть услуг и проектов будет финансироваться за счет бюджета. В долгосрочной перспективе внедрение удаленного мониторинга позволит снизить смертность от хронических заболеваний. Такие прогнозы позволяют делать результаты уже проведенных клинических испытаний.

Что уже умеют медицинские гаджеты

Медицинские гаджеты – это «умные» устройства, созданные с применением передовых технологических решений. Они призваны облегчить диагностику, лечение, контроль здоровья пациентов. Это, к примеру, фитнес-трекеры, тонометры, глюкометры и пр.

Также рынок предлагает различные гаджеты для отслеживания пульса, давления, времени сна, количества кислорода в крови, уровня сахара, ЭКГ и прочие физико-биологические параметры организма. Среди последних интересных новинок – пластыри, позволяющие контролировать состояние ран, и изделия для автоматических инъекций лекарственных препаратов. Весьма полезным считается гаджет, отслеживающий метаболические параметры организма по характеристикам выдоха человека в live-режиме, что помогает в диагностике разнообразных заболеваний внутренних органов.

Потенциальные покупатели «умных» медустройств – это люди, использующие девайсы в домашних условиях, для амбулаторных исследований и лечения.

На фоне улучшения коммуникационных технологий в 2024 году прогнозируется активное развитие телемедицины и виртуальных консультаций. Как утверждают эксперты, активная фаза создания «умных» гаджетов в этой сфере началась в 2021-м, а объемы вложений в инновации и производство ежегодно увеличиваются. Предполагается, что такая тенденция продлится до 2031 года. Активнее всего в этом сегменте работают США, Япония и Германия. Но и отечественные специалисты планируют только наращивать обороты.

Сегодня наблюдается рост активности российских производителей медизделий благодаря мерам поддержки Правительства РФ процедуры по ускоренной регистрации медизделий. Так, в настоящее время на территории России зарегистрировано более 35 тысяч медицинских изделий, из них отечественного производства — более 38 процентов. И согласно прогнозам экспертов, самыми популярными устройствами в 2024 году будут гаджеты для использования в кардиологии, ортопедии, а также для мониторинга диабета.

Что предлагает российский рынок «умных» медустройств

В нашей стране активный интерес к «умным» медустройствам начал проявляться в 2022-м, когда был запущен проект «Персональных медицинских помощников» федерального масштаба, подразумевающий мониторинг артериального давления и уровня сахара у больных диабетом и гипертензией.

А уже в конце 2023 года Россия получила оценку четыре в мировом рейтинге зрелости цифрового здравоохранения Global Digital Health Monitor 2023 года. Аналитики изучали 67 стран — участниц ВОЗ и оценивали уровень развитости цифрового здравоохранения по пятибалльной шкале. Нашей стране поставили твердую четверку в целом и по не скольким параметрам, таким как уровень инфраструктуры, уровень регулирования и управления. При этом по таким пунктам, как «кадровое обеспечение», «сервисы и приложения», «стратегия и инвестиции» и «стандартизация и интероперабельность» оценок нет ввиду отсутствия данных.

Далее, в марте 2024 года министр цифрового развития, связи и массовых коммуникаций РФ Максут Шадаев назвал здравоохранение в числе сфер отечественной экономики, где ИИ достиг «достаточной степени зрелости». Такие данные он привел на пленарной сессии «Искусственный интеллект — главная технология XXI века».

Две трети регионов активно внедряют технологии распознавания медицинских изображений. Более чем в половине кол-центров используются голосовые роботы, распознавание голоса. «Если на предыдущем этапе благодаря ковиду ИИ пришел в здравоохранение, то следующие пять-шесть лет, мы считаем, что будет глобальная перестройка системы образования», — сказал Шадаев.

Также сейчас набирает обо роты национальный проект «Здравоохранение», согласно которому в РФ планируют обеспечить медгаджетами до 6-7 млн человек. Чтобы достичь этой цели, в 2024-м в оборот поступят девайсы четырех российских изготовителей, включая «Сбер» и СамГМУ.

Федеральный проект «Персональные медицинские помощники»

Проект реализуется Минздравом России в рамках инициативы социально-экономического развития «Персональные медицинские помощники», который начинал курировать Андрей Белоусов. Проект будет проводиться до конца 2024 года. Для этого в регионах России: Республике Татарстан, Новосибирской, Самарской, Тюменской, Рязанской и Магаданской областях, Иркутской области и Ханты-Мансийском автономном округе – установлен экспериментальный правой режим в сфере цифровых инноваций по направлению медицинской деятельности, в рамках которого при помощи персональных медицинских устройств проводится дистанционный мониторинг состояния здоровья пациентов с артериальной гипертензией и сахарным диабетом.

Уже в самом начале эксперимента более 4,5 тысяч пациентов стали пользователя ми цифровой платформы для мониторинга здоровья на расстоянии. Планируется, что к концу 2024 года персональные медицинские помощники появятся у 25 000 пациентов в России. «Приборы дистанционного наблюдения регистрируются в платформе Персональные медицинские помощники», проверяются на предмет безопасности, работоспособности. Только после этого сертифицированные тонометры и глюкометры можно будет найти в медицинской информационной системе Новосибирской области, установить программу наблюдения для пациента. Далее те значения, которые в рамках мониторинга считываются с приборов в режиме реального времени, передаются в специализированную ин формационную систему дистанционного мониторинга. Инициатором эксперимента стала Объединенная приборостроительная корпорация (входит в госкорпорацию «Ростех»).

А в марте текущего года «Ростех» сообщил о добавлении в цифровую платформу «Персональные медицинские помощники» опции по отслеживанию состояния беременной женщины. К системе, позволяющей удаленно контролировать показатели здоровья, подключат новые медицинские изделия – фетальные мониторы для контроля за сердцебиением плода. Кроме того, беременным, участвующим в проекте, выдадут тонометры и глюкометры.

Более того, Минэкономраз вития планирует провести эксперимент по дистанционному наблюдению за беременными с помощью кардиотокографа — прибора, который будет регистрировать колебания стенок сердца плода с помощью ультразвуковой допплерометрии и позволит наблюдать за его жизнедеятельностью, а также тонусом матки. Проектом постановления правительства вносятся изменения в Программу экспериментального правового режима в сфере цифровых инноваций по на правлению медицинской деятельности с применением технологий сбора и обработки сведений о состоянии здоровья и диагнозов граждан в отношении реализации инициативы социально-экономического развития РФ «Персональные медицинские помощники» (Постановление Правительства РФ № 2276 от 09.12.2022).

Эксперимент будет проходить в 2024–2025 годах на территории Астраханской и Владимирской областей, а также республик Алтай, Саха (Якутия) и Башкортостан. В этом году в нем примут участие две тысячи женщин, в 2025-м — четыре тысячи.

Если у участвующей в эксперименте женщины при посещении гинеколога будет выявлена необходимость мониторинга состояния плода, ей будет выдан кардиотокограф. С его помощью можно будет измерять частоту сердечных сокращений плода, оценивать необходимость внепланового визита в случае кислородного голодания — данные с устройства будут поступать по Bluetooth в мобильное приложение на смартфоне, далее через информсистему « Персональные медицинские помощники» их сможет увидеть врач, проанализировать и скорректировать лечение при необходимости.

Что интеллект искусственный нам готовит?

Огромнейший потенциал передовых технологических наработок имеют медицинские гаджеты с искусственным интеллектом (ИИ). Так, в 2023 году он стал безусловным лидером рынка цифрого здравоохранения России по объему инвестиций. На него пришлось более половины всех вложенных средств. 61 процент всех инвестированных средств было направлено на системы и решения с использованием этой технологии. Такие данные привел директор по развитию бизнеса Webiomed Александр Гусев. Компания ведет мониторинг за инвестициями в российский рынок цифрового здравоохранения с 2014 года. Так, согласно его данным, за период с 2014 по 2023 год в России самая большая доля в «пироге» инвестиций — у сервисов для пациентов (43 процента), по подсчетам Webiomed. На втором месте — телемедицина (17 процентов). На третьем — медицинское страхование (16 процентов). Следом с приличным отрывом идет ИИ (девять процентов). Tоп-5 замыкают «прочие» секторы рынка, на долю которых также пришлось девять процентов.

Главными медицинскими трендами России и мира в 2024 году и в ближайшие годы также станет использование ИИ в медицине, а еще применение цифровых технологий в здравоохранении, персонификация лечения пациентов и человекоцентричность. Об этом на форуме «Территория здравого смысла» заявила глава АСИ Светлана Чупшева.

По ее словам, ИИ поможет свести к нулю число врачебных ошибок и обеспечить качественно новый уровень принятия решений в медицине. Цифровые технологии, помимо поддержки работы врачей, уже обеспечивают доступность медицинской помощи и сокращают сроки ее получения для пациентов. Индивидуальные планы помощи людям с учетом генетических факторов, возраста, среды обитания позволяют медикам точнее подбирать необходимые для конкретного пациента лекарства и кратно повысить эффективность лечения. При этом пациентоцентричность медицины с привлечением семьи пациента в процессы лечения и реабилитации помогает человеку быстрее восстановиться.

Ускоряет ИИ и процесс открытия и разработки лекарств — процесс, традиционно занимающий годы и стоящий огромных денег. Анализируя сложные биохимические взаимодействия, алгоритмы ИИ определяют потенциальных кандидатов в лекарственные препараты за долю времени. Такое ускорение крайне важно для реагирования на возникающие кризисы в здравоохранении и разработки методов лечения редких заболеваний.

Помимо разработки новых технологий, эксперты планируют уделить особое внимание безопасности пациентов – самого здоровья, защите конфиденциальных данных.

Специалисты активно работают над разработкой инструментов и внедрением ИИ в диагностические и лечебные методики. Так, анализ снимков помогает оценивать симптомы заболеваний и проводить анализ геномов, что позволяет составлять индивидуальные схемы лечения. В 2024 году ИИ уже начинает помогать интерпретировать сложные медицинские изображения, такие как МРТ и КТ, с точностью, не уступаю щей опытным рентгенологам. Эти инструменты выявляют аномалии раньше и с боль шей точностью, что приводит к раннему вмешательству и улучшению прогноза для пациентов. К примеру, в Татарстане стартовал уникальный проект по применению компьютерного зрения для анализа рентген-снимков, флюорограмм, КТ и других исследований. Врачам с расшифровкой снимков помогает искусственный интеллект — разработка производителя ИИ-сервисов компании «Платформа Третье Мнение».

Также приложения и платформы, использующие алгоритмы ИИ, обеспечивают раннее выявление проблем со здоровьем. К примеру, анализируя речевые шаблоны, текстовые сообщения и даже активность в социальных сетях, они могут диагностировать проблемы психического плана. Эти инструменты предлагают своевременное вмешательство и связывают людей с профессиональной помощью, решая проблемы психического здоровья до их обострения.

Совершает ИИ революцию в обучении медицинских работников. Симуляторы виртуальной реальности (virtual reality, VR), созданные с помощью ИИ, обеспечивают реалистичную и захватывающую среду обучения. Эти симуляции позволяют без риска отрабатывать сложные процедуры, наделяя медицинских работников опытом и уверенностью, не подвергая пациентов риску.

Хотя активное внедрение искусственного интеллекта в медицине имеет еще одну довольно неочевидную сторону — юридическую. Так, «Известия» приводят мнение судебного эксперта в области информационных технологий и ИT-консультанта Алесея Журинова. По его словам, определение ответственности за ошибки, связанные с использованием ИИ, — сложная задача. Дело в том, что вопросы его применения и подведения под определенные юридические рамки пока не проработаны до конца.

— На данный момент непонятно, кто будет нести юридическую ответственность в случае ошибок искусственного интеллекта: разработчики ИИ, владельцы технологий или сами врачи, которые приняли решение на основе данных от своего цифрового помощника, — объясняет специалист.

Факторы роста

Эксперты называют четыре ключевых фактора, которые повлияли на рост рынка медицинских гаджетов. Во-первых, повышение интереса людей к фитнесу и здоровому образу жизни. Во-вторых, внимание к данной отрасли также обусловлено социально-экономическими условия ми, которые задают тренд на увеличение продолжительности жизни и рост хронических заболеваний. В-третьих, сказываются постоянно возрастающие темпы цифровизации. Наконец, важен курс правительства на сохранение национального суверенитета и технологическую независимость, в том числе появление проекта «Здравоохранение».

Помимо этого, стоит отметить также важность технических факторов – это, к примеру, продолжающаяся миниатюризация цифровых компонентов, сокращение энергопотребления и увеличение емкости портативных источников питания. Сейчас появляется возможность реализовать такие устройства, которые раньше создать было затруднительно или даже невозможно.

Еще один фактор – мода. Люди привыкают к цифровой технике. Например, очень удобно воспользоваться цифровым градусником и почти мгновенно узнать свою температуру. А еще лучше получить ее сразу на свой телефон. И сохранить там же всю историю измерений, поясняет эксперт. В каких-то случаях это будет оставаться своеобразной «игрушкой», ведь человеку интересно и любопытно.

На популяризации «умных» устройств сказалась и… пандемия. В это время телемедицина начала активноразвиваться, и стало понятно, что медицинскую по мощь можно частично осуществлять онлайн. Сразу понадобились гаджеты, позволяющие врачу удаленно оценивать состояние здоровье пациента — насколько это возможно.

Перспективы развития «умных» медизделий

Эксперты сходятся во мнении, что развитию сегмента «умных» устройств в сфере медицины в 2024-м будут способствовать такие основные факторы: популяризация фитнеса и ЗОЖ; социально экономические факторы, способствующие увеличению продолжительности жизни; проблема распространения хронических болезней; постоянный рост темпов цифровизации; стремление российского правительства укрепить технологическую устойчивость, что подтверждает проект «Здравоохранение».

Правительство России утвердило стратегическое на правление в области цифровой трансформации здравоохранения до 2030 года. Положениями документа предложено руководствоваться органам государственной власти субъектов и Федеральному фонду ОМС.

Целями стратегии заявлены достижение высокого уровня показателя «цифровая зрелость» региональных органов госвласти, местного самоуправления и организаций в сфере здравоохранения, а также ускоренный переход отрасли на новые управленческий и технологический уровни посредством «цифровых двойни ков». По задумке авторов, это позволит обеспечить «создание единой платформенной экосистемы на основе целостных и однородных первичных данных».

Приоритетами стратегии названы: цифровая трансформация здравоохранения на основе отечественных информационно-коммуникационных технологий, импортозамещение в области «сквозных» цифровых технологий, построение общих информационных моделей, введение единых стандартов обмена информацией, унифицированная регламентация взаимодействия между различными системами и субъектами.

В целом сегодня открываются новые возможности, позволяющие создавать инновационные медицинские гаджеты, которые ранее казались затруднительными, а иногда и невозможными в исполнении. Пандемия коронавируса по казала важность разработки и внедрения «умных» медустройств, и в первую очередь в этом заинтересовано само российское общество. Ведь такие гаджеты обеспечивают профилактику множества заболеваний, помогая своевременно выявлять отклонения показателей здоровья от нормы.

Что дальше? Проекты 2030+

На горизонте планирования начиная примерно с 2030 года нас ожидают такие медицинские диагностические новинки, как: «мультископ» — портативный прибор карманного формата, сочетающий в себе функции термометра, пульсоксиметра (прибора для измерения уровня кислорода в крови и частоты сердечных сокращений), стетоскопа для выслушивания сердца, бронхов, легких и кишечника, аппарата для снятия показаний ЭКГ и оснащенный ПО с ИИ и ПО для телемедицины, кото рой уготовано весьма значимое место в медицине будущего; автоматизированные имплантируемые биочипы с датчиками различных параметров здоровья; «умные» кольца, наушники, весы, лампа-«радар», матрасы, «зеркало» и другие повседневные предметы, сочетающие в себе утилитарные бытовые и диагностические функции медицинского сенсора для отслеживания состояния здоровья и профилактики различных заболеваний.

Реабилитационная индустрия также не стоит на месте: простые косметические про тезы заменяются бионическими, которые позволяют выполнять утраченные в связи с ампутацией рук или ног функции и даже ощущать прикосновения; неходячие больные, пациенты после инсультов и травм, поднимаются и возвращают себе радость движения с помощью экзоскелетов, которые в ряде случаев помогают восстановить двигательные функции, а также других нейроразработок российских ученых.

В медицине уже широко используются вживляемые для восстановления слуха кохлеарные импланты, которые помогают слышать, когда слуховые аппараты уже бес сильны, и импланты сетчатки, частично восстанавливающие зрение после его полной потери.

Киборгами, возможно, правильно будет называть людей, которые уже в обозримом будущем станут обладателями бионических протезов с обрат ной связью (первые модели используются уже сейчас, в частности, в России), в том числе биопротезов глаз, встроенного ночного зрения, чипов дополненной реальности и прочих. Кроме того, на обозримом гори зонте планирования – использование человеко-машинных коммуникаций, основанных на передовых разработках в нейротехнологиях и повышающих продуктивность человеческого интеллекта – речь идет об экзокортексе и нейронете.

К тому же медики активно используют реконструктивные технологии для восстановления утраченных или поврежденных органов и частей тела. Например, практикуется 3D-печать биокаркасов костей, которые помещаются туда, где повреждены кости, и на их основе восстанавливаются родные ткани пациента. Используемые матриксы и композиты имплантов активно привлекают необходимые для восстановления клетки, ускоряя регенерацию. А в конце 2023 года Россия пер вой в мире осуществила 3D-печать тканей человека прямо во время операции: пациенту с помощью биопринтера, заправленного стволовыми клетками реципиента, восстановили дефицит мягких тканей предплечья.

Ученые прогнозируют возможность распечатки и замены целых органов человеку с поврежденными или утраченными тканями. Развитие получит медицинская наука биогеронтология, которая позволит «исцелять» или во всяком случае замедлять естественное старение организма, с использованием генетически скорректированных собственных клеток пациента, а также с усилением аутофагии – процесса, в ходе которого разрушаются долгоживущие или поврежденные клетки организма с последующим его омоложением. Ну а следующий шаг – эпигенетическое программирование, которое будет восстанавливать клетки в масштабах всего генома организма, возвращая людей в «молодое состояние».