Какие бывают компьютерные технологии в медицине

Обновлено: 15.01.2025

Современный период развития общества характеризуется сильным влиянием на него информационных технологий, пришли во все сферы человеческой деятельности, обеспечивают распространение информационных потоков в обществе, образуя глобальное информационное пространство. Они быстро превратились в жизненно важный стимул развития не только мировой экономики, но и других сфер человеческой деятельности.

Информационные технологии в медицине

Трудно найти сферу, в которой сейчас не используются информационные технологии. Лидерами отрасли по внедрению компьютерных технологий является архитектура (архитектурное проектирование), машиностроение, образование, банковская сфера и, с запозданием, медицина.

Современные информационные технологии все больше используются в области здравоохранения, бывает удобным, а порой просто необходимо. Благодаря этому медицина, в том числе и нетрадиционная, приобретает сегодня совершенно новые черты. Во многих медицинских исследованиях просто не возможно обойтись без компьютера и специального программного обеспечения к нему. Этот процесс сопровождается существенными изменениями в медицинской теории и практике, связанными с внесением корректив как на этапе подготовки медицинских работников, так и для медицинской практики.

Жизненный путь каждого человека в той или иной степени пересекается с врачами, которым мы доверяем свое здоровье и жизнь. Но образ медицинского работника и медицины в целом в последнее время претерпевает серьезные изменения, и происходит это во многом благодаря развитию информационных технологий.

Современные информационные технологии в медицинской практике

Выделяют два вида компьютерного обеспечения:

Комплексная система автоматизации деятельности медицинского учреждения

Разработанные медицинские информационные системы можно разделить по следующим критериям:

Медицинские системы, включающие в себя программы, решающие узкие задачи врачей-специалистов, таких как рентгенолог, УЗИ и т.д.
Медицинские системы организации делопроизводства врачей и обработки медицинской статистики. Больничные информационные системы.
Система сбора и обработки информации в современных медицинских центрах должна выполнять так много различных функций, которые нельзя даже описать, а уж тем более автоматизировать в сколько-нибудь короткие сроки. Жизненный цикл автоматизированной информационной системы состоит из пяти основных стадий:

Разработки системы или приобретение готовой системы;

Внедрение системы;
Сопровождение программного обеспечения;
Эксплуатации системы;
Демонтажа системы.

Телемедицина

Информационные технологии в стоматологии

Электронный документооборот модернизирует обмен информацией внутри стоматологической клиники. Различная степень доступа врачей и пациентов, обязательное использование системы шифрования для кодирования диагнозов, результатов обследования, терапевтических, хирургических, ортодонтических и др. процедур дает возможность надежно защищать любую информацию.

Компьютерная томография

Метод изучения состояния организма человека, при котором производится последовательное, очень частое измерение тонких слоев внутренних органов. Эти данные записываются в компьютер, который на их основе выстраивает полное объемное изображение. Физические основы измерений разнообразны: рентгеновские, магнитные, ультразвуковые, ядерные и пр.

Совокупность устройств, обеспечивающих измерения, сканирование, и компьютер, создает полную картину, называются томографом.

Томография является одним из основных примеров внедрения новых информационных технологий в медицине. Создание этого метода без мощных компьютеров было бы невозможным.

Использование современных информационных технологий в медицинских лабораторных исследованиях

Делаются также попытки создать такую систему (алгоритм), которая выдавала не несколько, а один диагноз. Но все это пока на стадии разработки и тестирования. Вообще, на сегодняшний день в мире создано более 200 компьютерных экспертных систем.

Компьютерная флюрография

Программное обеспечение (ПО) для цифровых флюорографических установок, разработанное в НПЦ медицинской радиологии, содержит три основных компонента: модуль управления комплексом, модуль регистрации и обработки рентгеновских изображений, включая блок создания формализованного протокола, и модуль хранения информации, содержащей блок передачи информации на расстояние. Подобная структура ПО позволяет с его помощью получать изображение, обрабатывать его, хранить на различных носителях и распечатывать твердые копии.

Особенностью данного программного продукта является то, что он максимально полно отвечает требованиям решения задачи профилактических исследований легких у населения. Наличие блока программы для заполнения и хранения протокола исследования в виде стандартизированной формы создает возможность автоматизации анализа данных с выдачей диагностических рекомендаций, а также автоматизированного расчета различных статистических показателей, что очень важно с учетом значительного роста числа легочных заболеваний в различных регионах страны. В программном обеспечении предусмотрена возможность передачи снимков и протоколов при использовании современных систем связи (в том числе и INTERNET) с целью консультаций диагностически сложных случаев в специализированных учреждениях. На основании данного опыта удалось сформулировать основные требования к организации и аппаратно-программного обеспечения цифровой флюорографической службы, нашли отражение в проекте Методических указаний по организации массовых обследований грудной клетки с помощью цифровой рентгеновской установки. Разработанное математическое обеспечение может быть использовано не только при флюорографии, но пригодно и для других пульмонологических приложений.

Медицинские информационные технологии: возможности и перспективы

Тема: Применение компьютерных технологий в медицине.

условиях развития современного общества информационные технологии глубоко проникают в жизнь людей. Они очень быстро превратились в жизненно важный стимул развития не только мировой экономики, но и других сфер человеческой деятельности.

Сейчас трудно найти сферу, в которой не используются информационные технологии.

каждым годом информационные технологии все прочнее входят во все сферы деятельности (от автобизнеса до строительства). Стремительно набирая темпы в последние десятилетия, прогресс на фоне повсеместного внедрения компьютерных информационных технологий (IT-технологий) охватил и медицину. Сегодня информационные системы в медицине используются всё шире: при создании серьёзной клиники без IT-составляющей уже не обойтись. Особенно актуально их внедрение в практику деятельности коммерческих клиник и медицинских центров, ведь помимо пользы для медперсонала и пациентов, информационные системы выгодны с чисто экономической точки зрения.

И далеко не случайно, намереваясь финансировать медучреждения либо даже их сети, инвесторы прежде всего закладывают в инвестиционный бюджет оснащённость клиник современными IT системами. Применяемые в медицинских клиниках и центрах информационные технологии дают следующие преимущества:

Делают работу медицинского персонала более эффективной и удобной.

Позволяют сэкономить значительные денежные средства.

Компьютеры в медицине

Компьютеры уже давно используются в медицине. Многие современные методы диагностики базируются на компьютерных технологиях. Такие способы обследования, как УЗИ или компьютерная томография, вообще немыслимы без компьютера. Но и в более "старые" методы обследования и диагностики компьютеры вторгаются все более активно. Кардиограмма и анализы крови, исследование глазного дна и состояния зубов. - трудно сейчас найти область медицины, в которой компьютеры не применялись бы все более и более активно.

Но только диагностикой применение компьютеров в медицине уже не ограничивается. Они все активнее начинают использоваться и при лечении различных заболеваний - начиная от составления оптимального плана лечения и до управления различным медицинским оборудованием во время проведения процедур.

Кроме того, сейчас компьютеры помогают больным людям и в повседневной жизни. Уже создано огромное количество устройств, предназначенных для больных и немощных людей, которые управляются компьютерами.

Компьютер в стоматологии

Сегодня в России компьютер есть в каждой стоматологической клинике. Чаще всего он

работает как помощник бухгалтера, а не служит для автоматизации делопроизводства

всей стоматологической клиники

Наиболее широко распространены на стоматологическом рынке компьютерных программ

системы цифровой (дигитальной) рентгенографии, часто называемые радиовидеографами. Системы позволяют детально изучить различные фрагменты снимка зуба и пародонта, увеличить или уменьшить размеры и контрастность изображений,

сохранить всю информацию в базе данных и перенести ее при необходимости на бумагу с помощью принтера. Наиболее известные программы: Gendex, Trophy. Недостатком данной группы программ является дефицит информации о пациенте.

Вторая группа программ - системы для работы с дентальными видеокамерами. Они позволяют детально запечатлеть состояние групп или определенно взятых зубов «до» и «после» проведенного лечения. К таким программам, распространенным в России, относятся: Vem Image, Acu Cam, Vista Cam, Telecam DMD. Недостатки те же, что и у предыдущей группы.

Следующая группа - системы управления стоматологическими клиниками. Таких программ достаточно много. Они применяются в Воронеже, Москве, Санкт-Петербурге и даже в Белгороде. Одним из недостатков является их незащищенность от несанкционированного доступа к информации.

Электронный документооборот модернизирует обмен информации внутри стоматологической клиники. Различная степень доступа врачей и пациентов, обязательное использование системы шифрования для кодирования диагнозов, результатов обследования, терапевтических, хирургических, ортодонтических и др. процедур дает возможность надежно защищать любую информацию.

Функциональные исследования

Такие важные методы обследования, как КТ, УЗИ, МРТ, ЭКГ и другие невозможны без использования компьютера. Но и в классические способы диагностики вводится использование компьютеров. Сейчас сложно представить области медицины, в которых не используются компьютеры. Анализы крови, снимки органов и костей, кардиограмма, гастроэндоскопия, сшивающие приборы и многое другое стало помощником в медицинском обследовании и лечении.

настоящее время ультрозвуковая диагностика применяется в медицине повсеместно,

являясь необходимым методом исследования во многих разделах медицины, несмотря на наличее более современных методов.

Ультразвук – это волны высокой частоты, применяющиеся для изучения внутренних органов. Получение изображения в режиме реального времени дает возможность отслеживать ряд динамических процессов, происходящих в организме, таких как движение крови по сосудам и состояния плода.

Метод исследования биоэлектрической активности сердца, получивший название электрокардиография, является сегодня незаменимым в диагностике нарушений ритма и проводимости, ишемической болезни сердца и других заболеваний, гипертрофии миокарда предсердий и желудочков.

Метод основан на регистрации электрических потенциалов, возникающих в сердце.

Исследование внутренней структуры объектов, которые проецируются при помощи рентгеновских лучей на специальную плёнку или бумагу. Наиболее часто термин относится к медицинскому неинвазивному исследованию, основанному на получении суммарного проекционного изображения анатомических структур организма посредством прохождения через них рентгеновских лучей и регистрации степени ослабления рентгеновского излучения.

История рентгенологии начинается в 1895 году, когда Вильгельм Конрад Рентген впервые зарегистрировал затемнение фотопластинки под действием рентгеновского излучения. Им же было обнаружено, что при прохождении рентгеновских лучей через ткани кисти на

фотопластинке формируется изображение костного скелета. Это открытие стало первым в мире методом медицинской визуализации, до этого нельзя было прижизненно, не инвазивно получить изображение органов и тканей. Рентгенография очень быстро распространилась по всему миру. В 1896 году в России был сделан первый рентгеновский снимок.

1918 году в России была создана первая рентгенологическая клиника. В 1921 году в Петрограде был открыт первый рентген стоматологический кабинет.

настоящее время рентгенография остается основным методом диагностики поражений костно-суставной системы. Важную роль играет при обследовании легких, особенно в качестве скринингового метода. Методы контрастной рентгенографии позволяют оценить состояние внутреннего рельефа полых органов, распространённость свищевых ходов и др. 13 июля 2018 года новозеландскими учёными в Женеве был представлен рентгеновский аппарат, который способен делать трёхмерные цветные снимки.

Компьютерные технологии в протезировании

Компьютерная визуализация позволяет хирургу видеть картинку сустава. Данная система визуализации тканей сустава использует инфракрасные лучи. Информация, полученная с их помощью, обрабатывается на компьютере и строится изображение сустава и положение хирургического инструмента. Эта информация помогает хирургу ориентировать инструментарий и компоненты протеза при использовании маленьких разрезов.

Большинство ортопедов применяют при протезировании тазобедренного сустава компьютерные системы, что позволяет им добиться применения маленьких разрезов. Хирургия малых разрезов способствует быстрому заживлению, меньшей кровопотере и сопровождается меньшими болями в послеоперационном периоде.

Компьютерные технологии позволяют добиться высокой точности при сопоставлении костей суставов, что невозможно сделать невооруженным взглядом.

Компьютерные технологии в лучевой терапии

Лучевая терапия опухолей - один из наиболее известных терминов онкологии, подразумевающий использование ионизирующего излучения для разрушения опухолевых клеток.

Изначально лучевое лечение использовало принцип большей устойчивости здоровых клеток к воздействию радиации, в сравнении со злокачественными. При этом в зону расположения опухоли подавали высокую дозу излучения (за 20-30 сеансов), что приводило к разрушению ДНК клеток опухоли.

Развитие способов воздействия ионизирующего излучения на опухоль привело к изобретению новых направлений в радиационной онкологии. Например, радиохирургии (Гамма-Нож, КиберНож), при которой высокая доза радиации однократно (либо за несколько сеансов) подается точно в границы новообразования и приводит к биологическому разрушению его клеток.

Эволюция медицинской науки и технологий лечения рака привела к тому, что классификация видов лучевого лечения (радиотерапии) довольно сложна. И пациенту, столкнувшемуся с лечением онкозаболевания, сложно самостоятельно определить, насколько подходит в его случае тип лучевого лечения опухолей, предложенный в конкретном онкоцентре России и зарубежья.

Наивысшего технического уровня достигло лучевое лечение, при котором доза излучения доставляется бесконтактно, с небольшого расстояния. Дистанционная лучевая терапия проводится как с использованием ионизирующего излучения радиоактивных радиоизотопов (современная медицина использует дистанционное излучение изотопов только при радиохирургии на Гамма-Ноже, хотя в некоторых онкоцентрах России все еще можно встретить старые аппараты для радиотерапии работающие на изотопе кобальта), так и с применением более точных и безопасных ускорителей элементарных частиц (линейный ускоритель или синхроциклотрон при протонной терапии).

Так выглядят современные аппараты для дистанционного лучевого лечения опухолей (слева направо, сверху вниз): Линейный ускоритель, Гамма-нож, КиберНож, Протонная терапия

Компьютерные технологии в офтальмологии

Офтальмология – это узкий раздел медицины, изучающий строение, анатомию и болезни глаза. Как и всякая область знаний, медицина активно развивается и пользуется продуктами технологического прогресса.

Поражает размах и качество применения новых технологий в офтальмологии сегодня: микроэлектронные приборы для лечения кажутся почти фантастическими. Научные открытия и труды химиков, физиков и биологов в совокупности дают широкий спектр возможностей, который позволяет врачам покорять новые горизонты в лечении глазных заболеваний.

Развитие технологий и научных достижений на протяжении последних 20 лет привело к новым возможностям в офтальмологии. Главным достижением, пожалуй, является лазерная коррекция зрения.

Телемедицина

Телемедицина - использование компьютерных и телекоммуникационных технологий для обмена медицинской информацией. Является одним из наиболее быстро растущих сегментов здравоохранения в мире (около 20 % в год). Также используется (реже) термин «дистанционная медицина».

Технология телемедицины работает в двух направлениях:

коммуникация «врач – врач», при которой контактируют и решают вопросы здравоохранения медицинские работники (доктора и медперсонал);

коммуникация «пациент – врач», которая предполагает удаленный обмен

информацией между врачом и пациентом.

Более новым и перспективным направлением считается второе: оно начало активно развиваться, когда технологии стали более совершенными, а цифровизация общества ускорилась. В свою очередь, коммуникация «пациент – врач» тоже делится на два типа:

это дистанционная диагностика с помощью специальных приборов (например, измерение и контроль сердечных ритмов) и дистанционные консультации пациентов.

При этом клиент может связаться с врачом по телефону, скайпу либо же через мессенджеры или специальные приложения. Такой вид консультаций не может заменить личный визит к врачу, но делает медицинские услуги более доступными.

Впервые термин «телемедицина» был введен в 1974 году, однако еще задолго до этого практика проведения телемедицинских консультаций была реализована с помощью первого предшественника телефонного аппарата – телеграфа. Позже был изобретен телефон, затем – радио, телевидение и наконец – компьютер. С появлением ЭВМ человечество узнало, что такое интернет, и тогда телемедицина перестала быть технологией из разряда фантастики.

Электронный документооборот

Электронный документооборот — совокупность нормативно-методических документов, стандартов и технологий подготовки, хранения, поиска и обработки ЭД, а также их передачи на физических носителях и по каналам связи, обеспечивающая конфиденциальность содержащихся в них сведений и их юридическую значимость.

Для медицинской организации основным первичным внутренним ЭД является электронная медицинская карта (ЭМК), или история болезни (ЭИБ) пациента, которая в общем случае представляются в виде определенной совокупности персональных медицинских записей в базе данных (БД). К внешним ЭД относятся переписка, различного рода отчетность, реестры, выписки из медицинских документов и т.п. К электронным документам особого вида следует отнести нормативы, классификаторы и справочники, используемые в здравоохранении.

Электронная история болезни

Внедрение в клиническую практику электронной истории болезни позволяет устранить многие недостатки бумажного медицинского документооборота, связанные с трудоемкостью заполнения, архивации, поиска документации, создать удобную навигацию по истории болезни, объединить в едином информационном пространстве все службы современного медицинского учреждения с выходом на внешние информационные системы.

Электронная история болезни устраняет многие недостатки бумажного документооборота и обладает рядом существенных преимуществ: четкой формализацией записей; сокращением времени оформления медицинских документов в 2,5—10 раз; сокращением рукописной работы, что снимает все вопросы, связанные с неразборчивым почерком медицинского персонала; персонификацией записи медицинских специалистов;

мгновенной доступностью медицинских данных для персонала; новыми способами защиты от подделок и подмены данных в истории болезни.

Идеология стандарта ЭИБ позволяет создать «Единое хранилище персональных записей о (электронный архив) — пожизненный электр банк, в котором содержится личная медицинская информация пациента. Электронный архив значительно уменьшает время поиска персональных медицинских данных, сокращает часть медицинского персонала, занятого архивированием бумажных носителей, и освобождает площади, занятые бумажными картотеками. Персональные медицинские данные электронного архива могут лечь в основу создания персональных медицинских электронных паспортов, которые необходимы для оперативного доступа к медицинским данным пациента при экстренной медицинской помощи, например при дорожно-транспортных происшествиях.

Одной из главных задач стандарта ЭИБ является создание основ для формирования единого информационного пространства медицинского учреждения

Сегодня все большее внимание уделяется внедрению современных информационных технологий в больницах и поликлиниках, поскольку это позволяет вывести их работу на качественно новый уровень. Применение информационных технологий в медицине позволяет:

повысить качество оказания медицинских услуг и удовлетворенность пациентов;

снизить нелечебную нагрузку на врачей-специалистов;

улучшить доступность медицинской информации и скорость ее предоставления медицинскому персоналу;

повысить эффективность работы служб обеспечения;

снизить процент случайных потерь и необоснованных трат медицинских материалов,

оборудования и инвентаря;

совершенствовать внутренний медицинский учет;

оптимизировать процесс обязательной отчетности перед вышестоящими организациями,

представлять результаты работы поликлиники для руководства в реальном времени;

повысить лояльность врачей и медицинского персонала.

Компьютеры играют важную роль в медицинских исследованиях. Они позволяют установить, как влияет загрязнение воздуха на заболеваемость населения данного района.

Кроме того, с их помощью можно изучать влияние ударов на различные части тела, в частности последствия удара при автомобильной катастрофе для черепа и позвоночника человека.

Банки медицинских данных позволяют медикам быть в курсе последних научных и практических достижений.

Компьютеры используются для создания карт, показывающих скорость распространения эпидемий.

Компьютеры хранят в своей памяти истории болезни пациентов, что освобождает врачей от бумажной работы, на которую уходит много времени, и позволяет больше времени уделять самим больным.

Сегодня информационные системы в медицине используются всё шире. Поэтому медицина XXI века не может существовать без компьютера и ИКТ.

-75%

IT сфера в наше время является чуть ли не самой важной и быстроразвивающейся частью мира. С каждым годом процессы становятся все объемнее, а железо мощнее. В какой-то момент IT начинает проникать и в другие сферы влияния.

Ни для кого не секрет, что одной из первых, кто ощутил на себе влияние информационных технологий была сфера медицины. Именно здесь подключение технологических процессов произвело огромный скачок и позволило совершать до сегодняшнего дня невозможные на первый взгляд вещи.

Зарождение технологической медицинской среды началось в еще в далеких 70-х годах XX века, когда в США были поставлены первые задачи по автоматизации систем развития медицинского характера. Однако в тот момент не было необходимых технологий и средств, поэтому процесс был заморожен практически на 20 лет.

Спустя два десятка лет, в конце 90-х годов прошлого века начинаю появляться первые автоматизированные системы, которые направлены на выполнение медицинских задач.

С приходом информационных технологий в медицину, огромный потенциал и скачок в развитии получили направления генетики и нейробиологии. Возможность переложить на плечи компьютеров процессы диагностики позволила врачам лучше углубиться в суть структуры человеческого организма.

В начале 00-х годов в США произошло резкое переоборудование больниц. Множество крупных медицинских центров получило новые аппараты, способные выявлять и диагностировать доселе редкие заболевания на ранних стадиях. Спустя годы технология диагностирования станет одной из ключевых в союзе IT и медицинской сферы, т.к. позволит устанавливать и выявлять отклонения от нормы на ранних этапах развития.

Еще одним важным ключевым событием коротое произошло с приходом IT сферы в медицину является создание новых инструментов для работы с существующими заболеваниями. Таким образом огромное количество тонкой работы удалось снять с плеч врачей и доверить хорошо отлаженным инструментам.

Прорыв в данной области возник после того, как вместе с физиками, инженеры смогли запрограммировать оптический пинцет, который использовался для работы с мельчайшими частицами.

Одним из самых частых примеров использования компьютерных технологий в медицине является всем известный компьютерный томограф. С его помощью создаются трехмерные модели органов и тканей, которые иным путем не было бы возможности исследовать.

Еще одним важным шагом стала возможность дистанцирования пациентов и врачей. В данном случае подразумевается возможность отслеживать состояние пациента, находясь на расстоянии от него. Датчики жизнеобеспечения, посылающие сигналы на контрольный пульт содержат в себе сложные программы, которые анализируют огромное количество факторов в каждый момент времени.

С приходом в жизнь человека мобильного телефона как обыденного средства пользования, IT сфера получила больше возможностей для создания какого-либо медицинского контента.

За последние несколько лет количество мобильных медицинских приложений выросло в разы. Сами приложения направлены как на помощь пациентам, так и на поддержания необходимого информационного уровня среди врачей.

К таким приложениям можно отнести медицинские справочники и сервисы для хранения медицинских данных. Фитнес приложения, которые набирают все большую популярность ввиду своей доступности и удобности. Приложения, которые позволяют отслеживать уровень здоровья среди людей преклонного возраста. А также приложения, которые направлены на поддержание и помощь беременным женщинам.

Огромного успеха в развитии связь IT сферы и медицины достигла именно восточная часть мира. Япония и Южная Корея используют специально запрограммированных роботов для ведения самых сложных и зачастую невозможных человеку операций. Так, несколько лет назад, робот использовался для работы с пораженными тканями на том уровне, который не способен выдержать человеческий глаз.

Подводя итог всего описанного, хочется отметить что связь медицины и информационных технологий считается одной из самых важных и необходимых на данный момент. Только с помощью этой связи человечеству удалось практически свести к нулю развитие опасных заболеваний.

Мы публикуем в Evercare множество новостей и обзоров о цифровых технологиях здравоохранения, которые позволяют вам ориентироваться в том, что происходит в мире. Многое из того, о чем мы писали, поражает воображение, и мы считаем, что сейчас в конце года пришло время еще раз отметить технологии, которые нас волнуют не только своими возможностями, но и тем, что они уже в ближайшем будущем начнут использоваться на благо всех людей.

1. Автоматический перевод речи в текст: инструмент облегчения работы врачей

Давно известно, что традиционные бумажные медицинские карты являются ненадежным источником медицинской информации, содержащими неполные данных или вовсе не включающие информацию, имеющую решающее значение для истории болезни пациента. В свое время все надеялись, что электронные медицинские карты (ЭМК) улучшат ситуацию, но здесь врачи столкнулись с другими проблемами. 70% врачей не удовлетворены используемыми системами - врачи тратят в среднем половину своего рабочего дня только на ввод данных в ЭМК. При этом согласно исследованиям в США, 37% американских врачей считают, что они только 27% времени проводят со своими пациентами, и именно системы ЭМК являются проблемой номер один. Но теперь появились решения, позволяющие снять с врачей эту нагрузку - это технологии, преобразующие голос в текст, причем размещаемый сразу в электронную медицинскую карту.

Мы уже несколько раз писали о подобных системах - это та же технология, что используется для голосового поиска в Google, когда программа распознает, что вы сказали, и формулирует это в виде текста. Такие решения для голосовой диктовки уже представлены на рынке такими компаниями, как Nuance и M*Modal, к ним недавно присоединились разработки таких технологических гигантов, как Google, Amazon и Microsoft. Еще одна компания, работающая в этой области, Notable, использующая в своем решении "умные" часы и программное обеспечение на основе искусственного интеллекта, также предназначает свой продукт для автоматической записи клинически важной информации, выделяемый из разговора врача с пациентом, непосредственно в электронную медицинскую карту.

Если эта технология станет более распространенной и заменит существующие ЭМК-системы, врачи получат возможность иметь больше личного общения со своими пациентами и снизить свою нагрузку.

2. Персонализированный чатбот: поговорить и получить информацию

К сожалению, сегодня получить консультацию у врача может быть сложно, особенно если нам нужна консультация узкого специалиста или даже по проблемам, не угрожающим жизни. Система здравоохранения перегружена и неэффективна, и больные люди могут ждать встречи с врачом неделями или месяцами. Чтобы как-то облегчить ситуацию, был придуман чатбот - виртуальный онлайн-консультант, программа-собеседник на основе технологии искусственного интеллекта, которая может в некоторых ситуациях заменить медицинского сотрудника. Такие программы способны анализировать ответы пациентов, задавать уточняющие вопросы и давать конкретные рекомендации. Они помогают найти ответ на беспокоящие нас вопросы и способствуют в принятии решения о том, что все-таки нам необходимо делать дальше. Лучшие из таких систем оказывают помощь врачу: помогают собирать данные, ставят предварительный диагноз.

Персонализированный чатбот, доступный через смартфон - это виртуальное существо, которое, например, может посоветовать человеку принять его антигистаминные препараты, поскольку концентрация пыльцы в этот день особенно высока. Он даже может порекомендовать, что ему следует употреблять за каждый прием пищи, основываясь на его геномном профиле.

Например, Your.MD представляет собой единственный на сегодня персональный медицинский помощник на базе искусственного интеллекта и чатбота, который работает по всему миру. Система адаптируется к уникальному профилю каждого пользователя, может задавать вопросы о его симптомах и предоставляет ему легко понятную информацию о его заболевании, а также совет, который был разработан при участии профессиональных врачей. Your.MD использует алгоритмы обработки естественного языка для того, чтобы лучше понять введенные пользователем данные, а также алгоритм машинного обучения для анализа большого объема информации в сети для определения диагноза.

Новые разработки стремятся к тому, чтобы прогнозы и предложения, основанные на пользовательских данных, таких как отслеживание сна, частоты сердечных сокращений и активности, собранных с помощью носимых устройств, были максимально точными. С такими возможностями эти боты могут помочь пользователям сделать более здоровый выбор без необходимости обращения к своему врачу.

3. Домашний анализ для диагностики здоровья

Слюна, кровь, моча и фекалии - это лишь некоторые из многих примеров жидкостей, которые вырабатываются нашим организмом, и на основе анализа которых можно судить о нашем здоровье. Образцы крови необходимы для химиотерапии, слюна может быть использована для секвенирования вашего генома, а образцы фекалий могут пролить свет на неизвестную причину потери веса пациента. Анализируя эти жидкости, можно получить много информации о своем теле, которая затем поможет принять правильное решение, касающееся здоровья.

Микробиом кишечника может влиять на работу мозга и поддерживать здоровый микробиом, основанный на индивидуальном плане пробиотиков - это то, что предлагает американская компания Thryve. Образцы слюны являются основой многих геномных тестов, проводимых такими компаниями, как 23andMe и Dante Labs, которые впоследствии также консультируют людей относительно условий, за которыми необходимо следить в зависимости от их геномного профиля. Американская компания EverlyWell предоставляет сервис, который позволяет потребителям заказывать лабораторные тесты крови онлайн, самостоятельно брать и отсылать образцы и получать результаты через Интернет.

Существуют уже устройства, позволяющие сделать анализ мочи на дому, такие как российский прибор Etta или система на базе смартфона компании Healthy.io.

Все эти примеры включают наборы, которые позволяют брать пробы для теста у себя дома и отправляли их или даже уже полученные результаты обратно в компанию для анализа. С такой легкостью профилируя свои физиологические жидкости, которые впоследствии могут быть интерпретированы экспертом, люди могут сделать более здоровый выбор в соответствии с потребностями своего организма.

4. Искусственный интеллект в медицине: точность и быстрота

О будущем искусственного интеллекта в медицине уже говорилось много и сейчас даже трудно представить, какие блестящие перспективы обещает эта технология. Новые возможности стали доступны благодаря разработкам в сфере нейронных сетей и методов машинного обучения, на которых основаны все современные системы искусственного интеллекта в здравоохранении. Это позволило компьютерной программе работать без ограничений когнитивных возможностей человека, вырабатывать собственную стратегию и даже разрабатывать собственные решения, которые озадачивали экспертов.

Сегодня искусственный интеллект уже приносит пользу в специализированных областях медицины, включая радиологию, патологию и фармацевтику. Что касается пациентов, то полезность этих технологий особенно заметна в телемедицине и дистанционном мониторинге пациентов. Искусственный интеллект применяется для поддержки принятия клинических решений и для получения информации из больших массивов данных.

5. Экзоскелеты: от помощи парализованным до получения суперсилы

В то время как экзоскелеты, такие как HAL, разработанный компанией Cyberdyne, или EksoNR компании Ekso Bionics, уже помогают в лечении парализованных людей или пациентов с ослабляющими состояниями, такими как рассеянный склероз, эти устройства в ближайшем будущем будут доступны для большего количества, если не для всех, пациентов с ограниченными физическими возможностями. Пока основные ограничения здесь связаны с высокой стоимостью этих устройств.

И, прежде чем люди с ограниченными физическими возможностями смогут управлять такими устройствами с помощью своего мозга, эти устройства должны стать более доступными и легкими для практического использования за пределами больницы.

Эти же технологии могут использоваться и здоровыми людьми при тяжелых работах. Например, буквально на днях компания Sarcos Robotics представила серийную версию экзоскелета Guardian XO, позволяющего человеку поднимать груз массой в 90 килограммов, ощущая при этом нагрузку на уровне 4,5 килограммов.

6. Выращенная в лаборатории пища будущего

Поскольку к 2050 году численность населения мира превысит 9 миллиардов человек, развивающиеся страны начнут увеличивать потребление мяса, а земли и ресурсы, необходимые для поддержания этих тенденций, будут сокращаться, то приходит время для альтернативных способов получения пищи.

7. CRISPR: возможности, которые трудно представить

С некоторыми болезнями, такими как малярия, можно бороться, делая комаров устойчивыми к возбудителям малярии, а редактирование генов можно использовать для того, чтобы модифицировать иммунные клетки для более эффективной борьбы с раком и восстанавливать погибшие фоторецепторы в сетчатке глаз ослепших людей. Достижения в редактировании генов позволяют даже лечить большинство генетических заболеваний, которые приводят к тяжелым состояниям, таким как мышечная дистрофия Дюшенна.

Технология CRISPR и аналогичные более продвинутые методы, о появлении которых мы услышали совсем недавно, обещают многого с точки зрения возможностей редактирования генов. Правда, для того, чтобы двигаться в направлении всеобщего блага, эту технологию необходимо контролировать в соответствии с глобальным этическим и правовым консенсусом.

8. 3D-печать живых тканей и органов

Возможности 3D-печати, когда такие устройства только появились, просто поражали воображение. Сегодня, когда их функционал многократно возрос, они так уже не удивляют, хотя в сфере здравоохранения, например, они уже используются не только для печати протезов, деталей медицинских устройств, но и кровеносных сосудов, живых тканей и многого другого.

Например, ученые из Политехнического института Ренсселера (США) разработали новый метод 3D-печати живой кожи со встроенными кровеносными сосудами. Эта модель живой кожи культивируется in vitro и развивается во взаимосвязанную микрососудистую сеть под многослойным барьером из клеток кожи. При тестировании на мышах трансплантаты соединялись с сосудистой сетью животных и приживаются в течение четырех недель после трансплантации. Аналогичную технологию придумала компания-стартап Prellis Biologics, также используя 3D-печать. Специалистам компании удалось обойти самое главное препятствие для создания в лабораторных условиях функционирующих человеческих тканей – невозможность создание микроциркуляторной части кровеносной системы.

Ученые из польского Фонда исследований и научных разработок разработали метод использования 3D-биопечати для создания бионической поджелудочной железы. Этот метод предусматривает биопечать трехмерных структур с использованием тканей поджелудочной железы или инсулин-производящих клеток для формирования искусственной поджелудочной железы.

Еще дальше пошли специалисты Университета Тель-Авива, которые смогли напечатать уменьшенную копию живого сердца человека на 3D-принтере. Искусственный орган создан из человеческих тканей и сосудов. Сердце, напечатанное израильскими специалистами, состоит из жировых клеток человека, преобразованных в стволовые клетки сердечно-сосудистой системы. Затем их смешали с соединительной тканью и поместили в принтер. По словам специалистов университета, это "первый случай, когда кто-либо в мире успешно разработал и напечатал целое сердце, содержащее клетки сердечной мышцы, кровеносные сосуды, желудочки и камеры".

Возможности уже сейчас таковы, что, возможно, в недалеком будущем мы вправе ожидать революцию в имплантологии и решение проблем многих тысяч людей, ожидающих своей очередь на пересадку органов.

Читайте также: