Вас прооперирует робот: как будет выглядеть медицина будущего
Рынок ИИ в медицине за ближайшие шесть лет вырастет почти в десять раз — с $6,9 млрд до $67 млрд. В целом это одно из наиболее интенсивно развивающихся направлений в медтехе — до трети всех инвестиций в здравоохранение уходит как раз на развитие цифровых технологий и ИИ.
Рассказываем о перспективах искусственного интеллекта в медицине.
Современный российский медтех
Первые готовые решения в области медтеха только начинают проникать в здравоохранение. Перед разработчиками стоят задачи облегчить труд врача, избавить от рутины, освободить время для общения с пациентами и решения сложных случаев.
Первым направлением, где начали внедрять технологии ИИ, стала радиология. Поскольку в этой области исследования несут визуальный характер — компьютерная и магнитно-резонансная томограммы, рентген и флюорография, — использование цифровых сервисов здесь особенно эффективно. Нейросеть на основе машинного зрения способна распознавать самые различные патологии — даже мельчайшие их проявления, которые врач-радиолог может не заметить.
«Алгоритмы указывают места, на которых стоит сосредоточиться, или, наоборот, заведомо здоровые области, на которые не стоит тратить время. Такие диагностические методы широко применяются для контроля онкологических заболеваний», — говорит директор по акселерации по направлению «Цифровая медицина» кластера биологических и медицинских технологий фонда «Сколково» Сергей Воинов.
Директор по акселерации по направлению «Цифровая медицина» кластера биологических и медицинских технологий фонда «Сколково» Сергей Воинов. Фото: Sk.ru
Итоговое решение принимает человек, компьютер лишь помогает на этапе «премодерации». И здесь на первый план выходят технологии машинного зрения.
Всевидящий ИИ
Сегодня в российском медтехе есть сразу несколько успешных проектов, занимающихся искусственным интеллектом в радиологии. В их числе стоит отметить работы резидентов фонда «Сколково» — Botkin.AI, Care Mentor, «Цельс» и «Третье Мнение». Радиологическая область очень широкая, компании фокусируются на конкретных секторах и создают узкоспециализированные продукты.
Например, появляется множество нестандартных решений, таких как распознавание ранних проявлений болезни Альцгеймера по МРТ головного мозга. Помимо радиологии, искусственный интеллект активно применяется в области семантического анализа, — то есть применения машинного обучения для анализа текста. Так искусственный интеллект выявляет определенные паттерны в текстовой информации.
Это нужно, например, чтобы систематизировать данные, которые содержатся в электронных медицинских картах, и выявить определенные признаки, которые врачу могут быть не очень близки и понятны. Медкарту пациента заполняют несколько врачей сразу: кардиолог, невролог, терапевт и так далее. Задумка состоит в том, чтобы поручить ИИ собрать и проанализировать информацию, занесенную разными специалистами, и собрать ее воедино.
«Появляется множество нестандартных решений, таких как распознавание ранних проявлений болезни Альцгеймера по МРТ головного мозга»
«Так врачи смогут увидеть полную картину о состоянии пациента, выявить определенные паттерны, которые встречаются в разных протоколах осмотра», — подчеркивает Сергей Воинов.
Резидент «Сколково», платформа для медицинских учреждений «Третье Мнение» помогает распознавать патологии на медицинских изображениях и повышает качество мониторинга. Решение объединяет сервисы для клинической лабораторной диагностики, радиологических, стоматологических, офтальмологических исследований и мониторинга безопасности пациентов. Компьютерное зрение платформы помогло, в частности, в борьбе с COVID-19 — ИИ упростил анализы тестов и дальнейший уход за пациентами, повысил безопасность врачей и больных в отделении. Компания сотрудничает с крупными медучреждениями, в том числе с сетью частных клиник «Медси».
Бионика в действии
Однако машины способны не только наблюдать, но и действовать, помогая человеку восстанавливаться. Робототехника органично вплелась в современную медицину и образовала, в частности, большое направление медтеха — бионические протезы. Потребность этого рынка в России сегодня достигает 150 тыс. штук в год. Существует два вида протезов: косметические (просто маскируют отсутствие конечности) и функциональные (частично или полностью компенсируют функции отсутствующей конечности).
Если говорить о второй группе устройств, то самым простым и доступным вариантом являются механические протезы. Они могут сгибаться и разгибаться под действием мускульной силы или каких-либо механизмов. Но есть более совершенные модели. Здесь стоит отметить резидента фонда «Сколково» — компанию «Салют Орто». Она разработала пневматический коленный модуль Steplife P5, который позволяет человеку не только ходить, но и заниматься спортом — бегать или ездить на велосипеде.
Также у компании есть разработки с роботизированным коленным модулем. За счет микроконтроллера, который рассчитывает параметры движения, и встроенных приводов, достигается очень высокий уровень комфорта при ходьбе. С таким протезом пациент может восстановить привычную походку, совершать действия, требующие сложной координации движений — например, танцевать.
Современные технологии позволяют кастомизировать протезы в очень широком диапазоне, что позволит подобрать нужное устройство для людей с самыми разными по тяжести ампутациями. Например, если культя длинная и коленный модуль должен быть очень компактным, или же наоборот — короткая и нужны более сложные крепления. Для таких устройств не станет проблемой даже отсутствие мышц, — ведь аппарат работает за счет приводов, а не мускульной силы.
С верхними конечностями работает компания «Моторика». Она также производит решения на стыке медицины и робототехники — тяговые и бионические протезы рук. Благодаря комплексному подходу пациенты не просто получают устройство, а проходят реабилитацию, учатся пользоваться новой рукой. Компания производит семь видов тяговых и бионических протезов кисти, предплечья и плеча.
Каждое устройство уникально и производится под конкретный тип травмы пользователя. При этом так же, как и в предыдущем кейсе, протезисты работают со сложными случаями — как с врожденными особенностями, так и с ампутациями. А на все версии протезов устанавливаются запатентованные сенсорные напальчники. Они позволяют значительно повысить качество жизни и облегчить выполнение привычных ежедневных операций, таких как использование смартфонов, планшетов и других touch-поверхностей.
При этом «Моторика» продолжает совершенствовать технологии — на ВЭФ представила протез руки с обратной связью. Он позволяет пациенту чувствовать размеры предметов, их мягкость и температуру, устройство также помогает бороться с фантомными болями. Компания также развивает цифровую реабилитационную платформу виртуальной реальности (AR/VR) Attilan, которая направлена на вовлечение пользователя в процесс восстановления до и после протезирования. Говоря о реабилитации, стоит также отметить разработку резидента фонда «Сколково» — компании «Экзоатлет».
«Это один из успешных примеров — медицинский робот-экзоскелет, который помогает людям восстанавливаться после различных травм. Технология учит их заново ходить. В решении даже есть алгоритмы, обучающиеся на обратной связи пациента — это помогает давать правильную мышечную нагрузку», — отметил Сергей Воинов.
Не только устройства
Но и этим высокие технологии не ограничиваются — «цифра» способна помогать даже на клеточном уровне. Говоря об отечественных разработках на стыке ИТ и медицины, стоит отметить еще одно важное направление — вакцины и препараты. Благодаря коллаборации с высокотехнологичными компаниями фарминдустрия получает возможность отвечать на современные вызовы даже в самых сложных областях. Например, в онкологии. Так, компания «Альфанил» работает над препаратом для лечения меланомы. Фокус делается на иммунотерапию с более низкой токсичностью лекарства. Это особенно актуально, поскольку существующая терапия на основе интерлейкина-2 (IL-2) не всегда может быть применена необходимое количество раз — как раз из-за высокой токсичности препарата.
А еще один резидент фонда «Сколково» — компания «Бетувакс», входящая в группу «Институт стволовых клеток человека», — создает платформу для разработки рекомбинантных белковых вакцин на основе корпускулярного адъюванта-бетулина (вирусоподобных частиц). На этой платформе уже создана вакцина от гриппа.
В стадии разработки сейчас находится комбинированная вакцина от гриппа и коронавируса «Бетувакс-Ков-2». Ее тестировали в трех клинических центрах в Санкт-Петербурге и Перми при участии 116 добровольцев. Все клинические испытания показали безопасность препарата. Более того, через три недели после второй прививки уровень антител у добровольцев достигал того уровня, на котором способен обеспечить защиту, в том числе от омикрон-штамма. Также специалисты компании работают над вакциной от вируса папилломы человека.
В целом, несмотря на то, что MedTech — относительно молодой сектор здравоохранения, здесь уже создано большое количество не просто прототипов, а рабочих коммерческих решений. Открытия, сделанные в этой области за последние годы, уже позволили заметно улучшить качество жизни многих пациентов. Инвестиции в этот сектор за последние два года составили почти 100 млн долларов. И главными драйверами роста в ближайшее время будут телемедицина, программы для помощи в принятии решений врачами, робототехника и ИИ-сервисы.
Источник: hightech.fm