Умные алгоритмы и искусственный интеллект

Впервые подобие искусственного интеллекта в медицине было применено достаточно давно, в начале 1970-х годов. Тогда в Стэнфордском университете разработали систему MYCIN («мицин» — отсылка к названию многих поколений антибиотиков. — Esquire), диагностирующую бактерии в организме человека. MYCIN действовала очень просто: она задавала доктору серию вопросов, на которые подразумевался ответ «да» или «нет». После этого машина выводила список бактерий, отсортированный по вероятности, и рекомендовала доктору курс лечения. Такой принцип на первый взгляд кажется примитивным, но он имел неплохой результат: по результатам исследований MYCIN предлагал приемлемую терапию примерно в 69% случаев, что лучше, чем у экспертов по инфекционным болезням, которых оценивали по тем же критериям. MYCIN не получил широкого распространения во многом из-за технологического барьера. Доступные и относительно недорогие микрокомпьютеры появились значительно позже: как раз тогда и возникло понимание, что необходимо внедрять технологии ИИ в медицину.

В 2019 году ИИ в здравоохранении шагнул далеко за пределы методики MYCIN — сейчас это очень широкая область, которая развивается по нескольким направлениям. Сюда относят программы для распознавания и анализа медицинских изображений — снимков МРТ, УЗИ, кардиограмм, результатов компьютерной томографии; разработку лекарственных препаратов — с помощью ИИ проводят микроскопический анализ в лабораториях, изучают эффективность препаратов, исследуют вирусы и ищут эффективные вакцины. Сюда также относят персонализированную медицину, которая повышает качество оказываемой помощи за счет подбора методов лечения с учетом индивидуальных особенностей человека.

Вот только несколько примеров. В Финляндии внедрили решение на базе ИИ для обработки диагностических снимков в маммографии (в Karolinska University Hospital), где каждый диагноз верифицируется двумя профильными специалистами. В Великобритании действует «умное» решение для диагностики патологий зрения (в Moorfield Eye Hospital, Somerset). Его применение доказало, что ранний скрининг и лечение снижает риск потери зрения на 98%.

В сфере развития ИИ в России дела тоже идут обнадеживающе: не так давно была опубликована национальная стратегия развития ИИ, в том числе в области здравоохранения. В прошлом году для этого создали ассоциацию «Национальная база медицинских знаний», цель которой — внедрить высокие технологии в жизнь столицы и регионов. Конечно, 12 месяцев работы — это достаточно мало, чтобы подводить серьезные итоги. Но специалисты «НБМЗ» уже рассказали, что в ходе эксперимента в больнице на Ямале им удалось зафиксировать заметные успехи системы искусственного интеллекта: цифровой ассистент Webiomed, разработанный в России, почти в семь раз эффективнее выявляет риски сердечно-сосудистых заболеваний, чем врачи во время рутинной диспансеризации. Этот эксперимент дает возможность показать, что внедрение ИИ в медицинскую практику по‑настоящему работает.

Сейчас проект по разработке стандарта технологий искусственного интеллекта (ИИ) в медицине ведется и в Москве: им занимается Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицины (НПКЦ) под руководством известного ученого и врача Сергея Морозова.

Информационные системы

Цифровизация — это возможность уйти от бюрократии и ускорить доступ к самой важной информации. Хороший тому пример — южнокорейский госпиталь «Бундан» Сеульского национального университета — первая «безбумажная» больница, где весь документооборот осуществляется в электронном виде.

В госпитале никто не заполняет бумаги: ИТ-система позволяет оформлять истории болезни и назначения врача, анализировать все снимки в цифровом виде. В «Бундане» есть собственный электронный архив клинических данных, система мобильной передачи биометрических данных (анализы и диагностика), система поддержки принятия клинических решений и даже система управления взаимоотношениями с пациентами. Такое решение (вкупе с профессионализмом врачей) позволило госпиталю добиться минимального процента осложнений после операций — всего 0,5%.

К новым информационным системам в медицине относят и другую практику, когда к процессу лечения привлекается сам пациент. «Превращение» пациента из объекта лечения в полноценного участника лечебного процесса позволяет ему чувствовать себя комфортнее, избежать пугающей неизвестности и понимать, что все под контролем. В качестве одного из вариантов включения можно назвать смарт-кровати, которые используют в стационаре госпиталя «Бундан». На экране кровати пациенту доступна вся информация о ходе его лечения, результаты анализов, а также панель управления кроватью, освещением и температурой в помещении. В будущем филиал госпиталя появится на территории Международного медицинского кластера (ММК) в Москве.

Роботы

Самый известный на сегодня робот в медицине — это хирургическая система da Vinci, которая ассистирует врачам-хирургам, обеспечивая «нечеловеческую» точность движений, критически важную в хирургии. Причем такие технологии развиваются достаточно быстро: в 2013 году о роботе-хирурге da Vinci говорили как о прорыве на рынке (хотя первый прототип появился еще в 1980-х, серийное производство стало возможным недавно), а сейчас он уже хорошо внедрен в медицинскую практику по всему миру. В России роботов da Vinci пока не так много — около 25 машин, первая операция с его участием была проведена в Москве в прошлом году.

Если говорить об использовании роботов в работе иностранных клиник, то во многих учреждениях da Vinci — инструмент привычный: например, израильская клиника Hadassah с его помощью активно и успешно борется с опухолями, а немецкая «Мюнхен-Планегг», филиал которой, возможно, скоро появится в Москве, использует da Vinci для выполнения сложнейших оперативных вмешательств на предстательной железе, почках и мочевом пузыре.

Над созданием мобильного хирургического робота Hugo работают в Германии. Планируется, что он сможет применяться в общей, торакальной хирургии и урологии. А в США разработали роботизированную хирургическую платформу Verb, использование которой позволяет повысить эффективность и улучшить результаты в широком диапазоне хирургических процедур.

Телемедицина

Телемедицина — это недорогой, несложный по своему устройству принцип работы, когда для диагностики и лечения заболеваний, для проведения различных исследований, для обмена опытом между врачами привлекаются специалисты, находящиеся в других странах и городах мира. Связь с ними осуществляется через интернет. Этот сегмент здравоохранения признан одним из самых быстрорастущих в мире — около 20% в год. И в большинстве развитых стран мира сегодня телемедицина «вшита» в лечебный процесс, как в части консультаций в формате «врач — врач», так и в формате «врач — пациент».

Первопроходцами в развитии телемедицинских услуг были норвежцы: вероятно, причина тому — большое количество труднодоступных регионов. Второй такой проект воплотили в жизнь во Франции для моряков гражданского и военного флотов. В России в январе 2017 года Госдума приняла законопроект о телемедицине; с этого момента новое направление стали внедрять в жизнь клиник и у нас. Сегодня самой большой популярностью пользуется направление «врач — врач», которое позволяет консультироваться со специалистами онлайн, обсуждать диагнозы, проходить телеобучение и виртуально присутствовать на операциях. Есть и направление «врач — пациент», когда после очного приема доктор может установить дистанционное наблюдение за здоровьем пациента, а это даст возможность получать все рекомендации без посещения поликлиники.

Нельзя не упомянуть и об услуге «второе мнение», когда проводится дополнительная консультация эксперта с целью уточнения диагноза и плана лечения. Например, в клиниках Международного медицинского кластера есть возможность получить экспертное мнение иностранных коллег — совместно с российскими врачами специалисты дистанционно оценивают результаты анализов и поставленные диагнозы. В израильской «Хадасса Медикал», первой клинике, появившейся в ММК, с помощью израильских профессионалов уже не раз устанавливался правильный диагноз и корректировалась тактика лечения: речь идет как о корректности схемы проведения химиотерапии, так и о своевременности оперативного вмешательства.

Симуляция жизни

Все чаще в медицинскую практику внедряют технологии, основанные на симуляции: для врачей это действительно уникальная возможность без рисков и стресса изучить человеческий организм и его реакции. Симуляционные центры оборудуют роботами-пациентами, которые похожи на нас во всех смыслах: инженеры максимально учитывают анатомические и физиологические особенности, симулируется даже реакция на препараты по аналогии с человеческим организмом.

Кроме роботов центры оснащают симуляторами по отработке навыков проведения хирургических процедур. Фиксируя действия врача, после завершения операции компьютер подводит итоги и показывает статистику, что позволяет разобрать с преподавателем все действия и выявить ошибки. Если бы такие центры внедрялись на базе каждой клиники, это позволило бы значительно снизить количество врачебных ошибок. Пока таким функционалом в России обладают немногие: например, собственный учебно-тренировочный симуляционный центр имеет Международный медицинский кластер. Здесь врачи и студенты могут получать дополнительное образование и оттачивать свое мастерство.

Все эти решения, от симуляторов до телемедицины, внедряются в Международном медицинском кластере — новом комплексе филиалов ведущих зарубежных клиник, образовательных и научно-исследовательских организаций, созданном на территории ИЦ «Сколково» в Москве. В этом смысле ММК можно назвать первопроходцем, по пути которого будут следовать другие клиники.

Уже сейчас и в будущем российские пациенты смогут получать здесь медицинскую помощь мирового уровня, а российские и зарубежные эксперты — оперативно обмениваться опытом. Первая клиника — филиал израильского госпиталя «Хадасса» — уже работает, она открылась год назад, а в 2020 году начнется строительство французского реабилитационного центра «Орпеа», многофункционального медицинского центра, где разместятся небольшие специализированные клиники. По прогнозам, через десять лет на территории кластера должны заработать более 10−15 зарубежных клиник.

Мы побеседовали с директором по внешним коммуникациям Фонда ММК Фаиной Филиной о доступности медицинской помощи, о работе кластера и о будущем медицины в целом:

Нельзя отрицать, что сейчас внедрение ИИ, роботов и других технологий в медицину даже в Москве воспринимается как ноу-хау, не говоря о регионах. Связано это с тем, что качество медицинского обслуживания и его доступность в России по‑прежнему оставляет желать лучшего. Поможет ли проект ММК изменить эту ситуацию?

Мы верим в это. Важная миссия ММК — трансфер передовых технологий стран ОЭСР (Организация экономического сотрудничества и развития) в области медицины, образования и науки в Россию. Благодаря этому российские пациенты смогут легко получать медицинскую помощь международного уровня, а также иметь доступ к самым передовым технологиям и методам лечения. Сейчас у нас в кластере строятся иностранные клиники, ведущие по различным нозологиям (раздел медицины, специализация. — Прим. ред.), будет создан R&D-технопарк. Кроме того, активно развивается образовательное направление: на базе кластера мы хотим создать платформу, с помощью которой российские врачи смогут обмениваться опытом с иностранными коллегами, осваивать новые навыки и в итоге повышать свою квалификацию.

Мы регулярно проводим конференции, посвященные лучшим мировым практикам управления качеством медицинской помощи, международному опыту симуляционных центров, а также развитию медицинского туризма в России. Мы привлекаем иностранных экспертов, чтобы они поделились опытом своих стран и дали возможность сравнить их путь к качественной медицинской помощи с российским опытом. Кроме этого мы запустили школу медсестер на базе нашего первого участника «Хадасса Медикал»: во многих странах средний медицинский персонал является активным участником лечебного процесса, тогда как в России функционал сестринского персонала существенно ограничен. Предоставление медсестрам более широких возможностей для развития, выстраивания внутренних процессов в медицинском учреждении, включая управление качеством и безопасностью медицинской помощи, позволит снизить нагрузку на врачей, улучшит внутренние процессы в медицинских учреждениях и сделает профессию более привлекательной, тем самым справляясь с дефицитом медицинского персонала.

Каким образом можно обратиться за помощью в ММК, насколько это дорогое удовольствие? Когда мы говорим о филиалах лучших зарубежных клиник, в голове возникает длинный ряд нулей…

Пациентом клиник может стать каждый человек вне зависимости от гражданства и места жительства. Записаться в уже работающую израильскую клинику «Хадасса» и ознакомиться с ценами можно на сайте. Цены на израильскую медицину сопоставимы с ценами частных клиник Москвы. Консультации у израильских экспертов из головного госпиталя стоят дороже, но в этом случае у пациентов нет необходимости тратить деньги на перелет и проживание в другом городе. Кроме того, консультация израильских специалистов — это не просто дорогостоящая услуга, но полноценный прием врача по международному протоколу на территории России. Без посредников, с экономией на перелетах и проживании в другой стране. В «Хадасса» в медкластере работает полноценный диагностический центр, позволяющий проводить полную комплексную диагностику.

В клиниках возможно обслуживание по ДМС, частным платежам и направлениям от благотворительных организаций. Благотворительные фонды принимают активное участие в оплате консультаций для детей с редкими заболеваниями. Примерно раз в месяц к нам приезжает известный онкогематолог Полина Степенская, и российским пациентам-детям точно удобнее приходить на прием здесь, чем лететь в Израиль.

Можете ли вы дать прогноз, через какое время все эти технологии станут частью медицинской практики по всей России — это вопрос нескольких лет или все же десятков?

Несмотря на то что медицина достаточно консервативна, в нее, как и в другие отрасли, активно проникают технологии: ведущие клиники мира оперируют при помощи роботов, переводят всю информацию в цифровой вид.

Но технологии не единственное, что может ускорить лечение и сделать его эффективнее, поэтому не стоит думать, что с повышением доступности новых технологий мгновенно улучшится качество медицинского обслуживания. Безусловно, они значительно повышают качество оказываемой помощи, позволяют выявить проблемы на ранних стадиях. Но не стоит забывать о навыках и знаниях самого врача: о чутком отношении к пациенту, об «исцеляющей» архитектуре, позволяющей снизить стресс и сделать нахождение в клинике более приятным, а также о развитии пациентской грамотности. Важно формировать и культуру заботы о своем здоровье, информировать население обо всех рисках, о необходимости регулярных чекапов, популяризировать проактивный подход к здоровью. Эти факторы действительно могут повысить качество жизни людей.

Когда пациент относится к здоровью как к индивидуальному капиталу, которым можно и нужно управлять, он превращается в партнера врача/медицины, а это, в свою очередь, позволяет избежать многих заболеваний или обнаружить их на ранней стадии и вылечить.