Какие новые технологии появились в медицине:
Без инсулиновых уколов
«Безусловный прорыв - создание инсулин-продуцирующих клеток, которые при внедрении в кровь человеку с сахарным диабетом фактически являются заместительной терапией и могут спасти его от применения инсулина», - рассказала министр здравоохранения РФ Вероника Скворцова. Вырабатывающие инсулин клетки вырастили из стволовых клеток человека учёные Института биологии развития им. Кольцова. При введении в кровь эти клетки мигрируют в поджелудочную железу, замещают поражённые клетки и таким образом восстанавливают её функции. А это значит, что инсулиновые уколы, без которых не могут жить диабетики, вскоре уйдут в прошлое. Кстати, в области регенеративной медицины есть множество других разработок. «И это касается не только новых механизмов формирования чистых клеточных линий (для восстановления дефектов в различных органах. - Ред.). Мы можем формировать эквиваленты органов человека из аутологичных (то есть из организма самого пациента. - Ред.) клеток, - заявила министр. - Мы создали аутологичную уретру, элементы хрящевой ткани. Есть методы создания синтетической кожи, причём многослойной, как у живого человека».
Уникальные антибиотики
В Саранске открылось первое в стране производство суперсовременных антибиотиков нового поколения, причём полного цикла - от бактерии до готового препарата. «По миру идёт эпидемия устойчивости к известным антибиотикам, и Всемирная организация здравоохранения ставит её в список глобальных угроз, - подчеркнул председатель совета директоров управляющей компании завода-производителя Пётр Белый. - При этом получить субстанции (действующие вещества в препарате. - Ред.) для производства антибиотиков невозможно - они все защищены патентами. Значит, надо производить самим. Мы собрали команду учёных со всего мира и в прошлом году создали уникальный штамм, который продуцирует ванкомицин. Если активность корейского штамма (а он один из лучших в мире) - 7-7,5 г/л, то нашего - 9-10 г/л! И вот теперь открылось полномасштабное производство». Кроме ванкомицина на предприятии разработали технологию прозводства ещё трёх антибиотиков, в том числе новейшего, единственного в мире орального средства, работающего против клостридии диффициле (возбудителя диареи). Причём только в России и США лекарство находится на одинаковой стадии регистрации. Всего же до 2020 г. планируют запустить выпуск 20 наименований антибактериальных препаратов. «И это означает, что, как и в советские времена, российские антибиотики снова в числе самых лучших», - говорит П. Белый.
Вакцина против рака
Сегодня активно внедряются технологии скоростного чтения генома, что позволяет создавать принципиально новые противораковые препараты. «Скажем, если человеку при развитии онкологического заболевания сделать «генетический сканер» опухоли и вычленить компоненты, которые являются определяющими в её росте, можно создать онковакцины, блокирующие эти референтные точки, и фактически уничтожить опухоль, - пояснила руководитель Минздрава. - Мы уже имеем первые наработки и замечательные результаты, на фоне которых даже самые продвинутые традиционные методы становятся бесперспективными». В частности, онковакцины из собственных иммунных клеток пациента создаются в НМИЦ онкологии им. Петрова в Санкт-Петербурге, НИИ клинической иммунологии в Новосибирске и других научных центрах.
К слову, появились методы, позволяющие подтвердить диагноз «онкология» буквально в день обращения пациента. «Тест-система - это изделие для диагностики «ин витро», с помощью которого врач-морфолог может установить не только сам факт наличия злокачественной опухоли, но и прогноз заболевания, - говорит руководитель компании-разработчика Святослав Зиновьев. - Скорость постановки реакции всего 60 минут. Это единственный тест в мире, который может работать в рамках первичного звена, замещая собой лабораторию стоимостью 10 млн рублей, не говоря уже о колоссальных затратах персонала».
Протезы на 3D-принтере
Отечественные учёные научились достраивать травмированный скелет методом 3D-моделирования. Проще говоря, любую утраченную часть - ноги, руки, позвоночника и т. д. - реконструируют персонально под больного, в соответствии с его анатомическими особенностями, а затем... печатают на 3D-принтере. Это позволяет в 3 раза сократить период нетрудоспособности пациента и снизить риск инвалидности на 70%. По оценкам специалистов, в России в таких протезах нуждаются 144 тыс. пациентов в год.
Робот-хирург
Учёные из Института конструкторско-технологической информатики РАН создали первого российского робота-хирурга. Уникальная конструкция по точности и эффективности в несколько раз превосходит американского робота Da Vinci, который стоит порядка 2 млн долл. и до недавнего времени считался безальтернативной разработкой.
Первым пациентом российского робота-хирурга стала... свинья Роза, которой он удалил миому матки. Операция прошла в Пензе.
«За робот-ассистированной хирургией будущее, - отметил главный уролог Минздрава Дмитрий Пушкарь. - В первую очередь потому, что такие хирургические вмешательства
в силу высочайшей точности сокращают восстановительный период. В ближайшее время эти операции могут войти в систему ОМС.
Роботы в лабораториях и улыбчивые люди в белых халатах. Кто и как будет лечить ваше сердце через 5 лет
Четыре тенденции медицины, которые изменят жизнь российских кардиологов и их пациентов.
В Екатеринбурге проходит российский национальный конгресс кардиологов, собравший более пяти тысяч участников из 25 стран мира. Одним из самых ожидаемых выступлений стала лекция главного кардиолога Северо-Западного федерального округа, директора Федерального центра сердца, крови и эндокринологии имени В.А. Алмазова Евгения Шляхто. В своем докладе «Революция в кардиологии XXI века» врач указал на четыре тенденции современной медицины, благодаря которым в ближайшие пять лет в кардиологии произойдут революционные изменения. Портал 66.ru записал для вас основные тезисы.
1. Искусственные молекулы
— Классическая медикаментозная терапия себя исчерпала. Сегодня мы стоим на пути создания субстанции, главная цель которой — коррекция генома. Сделать это нам позволяет синтетическая биология, благодаря которой мы можем создавать антитела, малые молекулы и применять их для лечения пациентов с тяжелой сердечно-сосудистой патологией.
Технология редактирования генома стала доступной. Сегодня вы можете создать в компьютере нужный дизайн молекулы, робот поможет вам ее собрать и синтезировать тот препарат, который вам нужен. Все достаточно просто. Думаю, если бы Дарвину кто-то сказал, что теория эволюции переместилась в лабораторию и сегодня мы можем искусственно создавать живые организмы — это было бы трудно для его понимания.
Исследовательские технологии становятся все сложнее, появляются новые методы. Они не то чтобы недоступны практикующим врачам, они просто требуют очень много времени для изучения. Отсюда возникает гигантский провал между современной наукой и теми возможностями, которые есть у практикующих врачей в реальности. Очевидно, что нам нужны новые специальности — такие, как медицинская физика. Я думаю, что это направление будет стремительно развиваться. Другого пути у нас нет.
2. «Точная» медицина
Мы практически исчерпали лимит быстрого снижения смертности. Сегодня мы нацелены на то, чтобы появлялись новые биомаркеры, генетические исследования. Они могли бы выявить группы высокого риска, в которых наши профилактические мероприятия бы реально работали. Эти группы риска связаны с изучением полиморфизма, мутаций. Эти группы риска лежат в области «точной» медицины. Precision medicine — это очень важное направление, которое изменит облик кардиологии. Благодаря ей мы сможем учесть генетический паспорт пациентов, факторы окружающей среды, различные биомаркеры.
3. Улыбчивые люди в белых халатах
Это критический вопрос, связанный с переходом от медицины доказательной к медицине ценностной. К медицине, которая учитывает и пациента, и экономические эффекты, и эффективность лечения. Сейчас у нас как бывает? Появился больной с определенными симптомами, врач оказал ему помощь, больной уходит — и все, врача больше не волнует его судьба.
Вопросы «отдаленного эффекта», если говорить откровенно, не очень волнуют медицинское сообщество. В будущем это должно измениться. Нас ждет переход к ценностной, к пациент-ориентированной медицине. Врач будет думать, как сделать так, чтобы сократить количество госпитализаций каждого конкретного пациента в стационар. Это напрямую связано с уменьшением затрат.
Решить вопросы перехода от доказательной медицины к ценностной — очень сложно. Все врачи узких специальностей по-прежнему решают только свои задачи. Мы все разделены. Объединить нас может только командный подход. Переход к командному подходу позволяет найти решение не только сиюминутных, но и стратегических задач. Особенно таких, как сердечно-сосудистая хирургия и реабилитация. Решать вопросы командного подхода позволяют информационные технологии.
4. Информационные технологии
Использовать информационные технологии в медицине нужно для того, чтобы объединить врача, пациента и разных врачей одной специальности. Используя современные информационные системы, мы можем отследить, кто и куда отправил пациента, с кем пациент встретился за две недели пребывания в стационаре.
Накопление баз данных информационных технологий — это еще один путь повышения качества оказания помощи больным с острым коронарным синдромом. Мы говорим, что больные с острым коронарным синдромом должны максимально быстро попасть в стационар. Но мы не учитываем, готов ли стационар принять этого больного, провести ангиографию и оказать ему помощь. Мы не знаем, насколько загружена операционная. У нас нет данных о состоянии дорог. Вот для этого сегодня в России разрабатывается система поддержки и принятия решений, которая должна всё учесть.
Рак и робот: как искусственный интеллект ставит диагноз
В онкологии своевременно поставленный диагноз — вопрос жизни и смерти для больного. В этом нелегком деле врачам все чаще помогают системы искусственного интеллекта
Злокачественные опухоли становятся причиной практически каждой шестой смерти. В 2015 году от диагностированного рака умерло 8,8 млн человек — каждый тысячный житель планеты. Онкологические заболевания занимают второе место среди основных причин смерти в мире. В России, по данным Росстата, среди причин смерти рак тоже на втором месте. Консалтинговая компания BCG проводила для Международного медицинского кластера исследование системы здравоохранения в России и выявила ряд направлений медицины, в которых необходимо улучшать ситуацию. На первом месте находятся онкологические заболевания.
Совокупный показатель распространенности злокачественных новообразований в 2016 году составил 2403 случая на 100 тыс. населения, что выше уровня 2006 года на 38,8%. По словам директора Российского общества клинической онкологии Ивана Тимофеева, увеличение этого показателя связано с улучшением диагностики.
Есть ли возможность еще повысить точность постановки диагноза на ранних стадиях онкологических заболеваний? В онкологии стоимость диагностической ошибки особенно высока. Специалисты отмечают, что основная сложность заключается не в обнаружении злокачественного процесса, а в выявлении его фенотипа. В последнее время ученые стали активно использовать для диагностики искусственный интеллект. Уже доказано, что использование умных систем позволяет повысить точность диагностики: так, результаты исследования агентства Frost & Sullivan показали, что технологии искусственного интеллекта повышают точность постановки диагнозов на 30–40%. Специалист по патологиям Энди Бек из Гарвардской медицинской школы считает, что дальнейшее использование ИИ-технологий позволит снизить уровень ошибок при диагностике на 85%.
Обучение на наглядных примерах
По данным World Cancer Research Fund, самыми часто встречающимися видами рака в 2018 году являются рак легких, рак молочной железы, колоректальный рак и рак простаты. Могут ли новые технологии помочь в диагностике этих видов рака, составляющих 48,8% от всех диагностированных в мире в 2018 году случаев?
Согласно исследованиям Американского онкологического общества в 2018 году, самая высокая онкологическая смертность — от рака легких. Процент выживаемости при раке легких составляет 17% для мужчин и 24% для женщин: такие низкие показатели объясняются большим числом случаев диагностики рака легких на последней стадии. Разработки для ранней диагностики рака легких ведутся активно, но, к сожалению, эффективных решений на сегодняшний день немного.
Стартап Optellum, основанный в Великобритании в 2016 году, направлен на разработку системы, позволяющей максимально быстро диагностировать рак легких. Там разрабатывают первое в мире автоматизированное программное обеспечение для оценки риска на основе компьютерной томографии. Для обучения алгоритмов специалисты собрали самую крупную в мире кураторскую базу пациентов с опухолевыми узлами. В отличие от врачей, не имеющих возможности определить, являются ли эти узлы безвредными, и вынужденных наблюдать за дальнейшим развитием образований, система, анализируя внутреннюю структуру утолщений, способна поставить правильный диагноз намного раньше. Научный и технический сотрудник стартапа доктор Тимор Кадир отмечает, что система позволяет диагностировать рак на ранних стадиях более чем у 4000 больных в год, что увеличивает их шансы на выживание.
В диагностике рака груди себя проявила нейросеть GoogLeNet, выявляющая метастазы в лимфоузлах молочной железы. После обучения на базе изображений с результатами биопсии система показала точность распознавания рака 89%, в то время как опытный врач-патолог, работающий без ограничения времени, определяет его с точностью 73%. Несмотря на впечатляющий результат, исследователи отметили, что искусственный интеллект не сможет заменить патоморфологов, так как система хуже справляется с выявлением доброкачественных новообразований. Поэтому лучшим вариантом будет совместная работа врача с системой, где искусственный интеллект будет выделять подозрительные изменения и новообразования, а специалист — определять, является ли опухоль злокачественной или нет.
Ученые планируют полностью перевести диагностику в автоматический режим, так как полученные результаты сопоставимы с результатами лучших диагностов.
В России также существует проект, способный минимизировать риск неправильного диагноза. Компания Unim проводит морфологическую диагностику онкологических заболеваний в цифровом виде. По статистике компании, 84% диагнозов, требующих подтверждения в их лаборатории в течение одного квартала, оказываются изначально неправильными.
В Японии команда Юичи Мори, доктора медицинских наук из Showa University, сосредоточила внимание на разработке искусственного интеллекта, способного диагностировать рак кишечника менее чем за минуту. Разработанная в 2017 году система проводит оптическую биопсию в режиме реального времени во время обследования. Для обучения искусственного интеллекта использовалось 30 000 снимков с колоректальными аденомами — доброкачественными опухолями, которые могут со временем превратиться в рак. Оценивая снимки 250 пациентов, система практически мгновенно выдавала результат, ставя диагноз с точностью 94%. Авторы исследования уверяют, что искусственный интеллект может обнаруживать раковые опухоли и игнорировать неопухолевые полипы во время процесса колоноскопии независимо от компетентности врачей, проводящих осмотр. Интеграция подобной системы по всему миру позволит приблизиться к ситуации в Южной Корее: там, если рак прямой кишки обнаружен на третьей стадии, это предмет особого разбора с участием министерства здравоохранения. Такая несвоевременная диагностика для корейских врачей равносильна полному провалу.
Рак простаты, занимающий четвертое место среди наиболее часто встречающихся видов рака, — одно из самых распространенных заболеваний у мужчин. Чрезвычайно важно диагностировать его на ранней стадии, когда опухоль успешно лечится. Заняться повышением вероятности выявления рака простаты решили специалисты из Китая. Команда профессора Гуо представила в марте 2018 года на Конгрессе Европейской ассоциации урологов систему искусственного интеллекта, которая, по мнению исследователей, в будущем сможет заменить врачей-диагностов. Систему обучали на образцах, где наличие рака не вызывало никаких сомнений. После этого способности системы опробовали на 918 образцах, взятых у 283 человек: точность постановки диагноза составила 99,38%. После проведения доклинических исследований ученые планируют полностью перевести процесс диагностики в автоматический режим, так как полученные результаты сопоставимы с результатами лучших диагностов.
Роботы в белых халатах
Наблюдая за подобными изменениями в медицинской сфере, многие специалисты чувствуют тревогу, боясь, что умные системы займут место человека. Но не стоит думать, что искусственный интеллект когда-нибудь полностью заменит врачей. Благодаря системе, вобравшей в себя и проанализировавшей огромный пласт информации, врачи смогут эффективнее и успешнее выполнять свою работу, получая помощь в постановке точного диагноза. Все упомянутые выше решения для диагностики злокачественных опухолей используют одну методику — изучение базы снимков опухолей и последующее сравнение с текущим случаем. Из этого можно сделать вывод, насколько важно увеличивать базу данных, фиксировать все разнообразие клинических случаев и делать этот массив данных доступным для изучения учеными всего мира. Использование подобной базы для разработки и совершенствования «умных» диагностических систем помогают человеку двигаться к цели: такому будущему, где случаи обнаружения рака на последних стадиях или постановка неправильного диагноза станут нонсенсом.
