Какой будет медицина?
Современные технологии становятся неотъемлемой частью качественного здравоохранения: приложения заблаговременно предупреждают о риске заболевания, а анализ неструктурированных данных помогает менять наш образ жизни.
Как выглядит будущее технологий в медицине? Приложения, помогающие пользователям диагностировать проблемы со здоровьем по ранним признакам заболевания, программы, рекомендующие посещение специалиста и проведение конкретных лабораторных исследований, а также предотвращение эпидемии национальных масштабов ещё до возникновения серьезных проблем — всё это не утопия, а новая медицинская реальность, на пороге которой мы стоим. «Секрет» узнал как платформы для когнитивных вычислений, такие как IBM Watson, способны покончить с нехваткой аналитики, а также превратить простые датчики, собирающие данные, в инновационные платформы.
”
Медицина в современном мире не справляется с ошеломляющей скоростью появления новых данных: клинические исследования, истории болезней, новые методики лечения — объём информации удваивается каждые три года.
Эта проблема усугубляется неполнотой медицинских записей, поэтому врачам приходится действовать на основе догадок. Медицинская электронная запись одного пациента (EMR) может содержать более 100 МБ сложных и разнородных данных, и большая их часть, например, текстовые заметки, является неструктурированной. В рамках совместного исследования IBM и Cleverand Clinic, сотрудники работают вместе с Watson для того, чтобы понять, как ориентироваться и обрабатывать EMR и находить скрытые смыслы в данных. Это поможет сотрудникам клиник принимать более обоснованные и точные решения, касающиеся лечения пациентов. Watson сопоставляет EMR, последние диагностические открытия, медицинские истории, перекрестные ссылки с тысячами медицинских журналов и помогает персоналу получить значительно больше данных и уделить больше времени планированию лечения и уходу за пациентами.
IBM Watson работает по принципу «вопрос-ответ» — системе не нужен машинный код или специальная программа, она понимает язык человека, может прочитать текст и сделать из него выводы. IBM Watson не просто суммирует информацию, он анализирует её, сопоставляет, проводит аналогии. Сведения о пациентах анонимны и защищены. Система предлагает гипотезы и приводит аргументы в их пользу, предупреждает о токсичности и побочных эффектах того или иного препарата. IBM Watson анализирует терабайты данных, и каждый новый случай учитывается при последующем анализе, система «самообучается» и в дальнейшем делает свою работу быстрее и еще более эффективно. Уже сейчас это значительно ускоряет обследования и помогает врачам спасти сотни жизней.
Ежедневные наблюдения в течение всей жизни за человеком, записи о его питании, тренировках, заболеваниях, наследственности по подсчётам учёных, заняли бы приблизительно триста тысяч книг — имея на руках такие подробные данные, врачи могли бы ставить более точные диагнозы и даже работать на опережение болезни. Но держать целую библиотеку для хранения данных больше не обязательно. Медицинские журналы, результаты исследований, миллионы историй болезни — весь этот объем сведений, который докторам сложно самостоятельно структурировать и сопоставлять, собирают
когнитивные приложения и носимые устройства. В будущем они фундаментально изменят методы диагностики пациентов, предоставляя врачам более совершенную аналитику.
Когнитивный фитнес
Изменения в ближайшие десятилетия переживёт и индустрия фитнеса. Информация, генерируемая большинством устройств, типа фитнес-браслетов, используется недостаточно эффективно. Пользователи могут извлекать только элементарные показатели, такие как количество пройденных шагов, но при отсутствии контекста — информации о возрасте, поле, весе и общем состоянии здоровья, эти данные имеют слабую корреляцию с физической формой и здоровьем.
Например, если вам 20 лет и вы в хорошей форме, 700 шагов в день — это не слишком высокая активность. Но если вам 80 лет и вы восстанавливаетесь после операции, то такая активность впечатляет. Большинство датчиков в носимых устройствах бесполезны — акселерометры и магнитометры не точны, устройства не видят разницы между пешей прогулкой и силовыми упражнениями, и к тому же зачастую неправильно считают калории. IBM Watson предлагает разработчикам носимых устройств систему суперкомпьютерных и когнитивных вычислений, которые позволяют быстро проектировать приложения, способные сочетать предоставляемые пользователем данные о весе, диете, здоровье и другие сведения. Например, можно собрать воедино показания мониторов сна, уровня глюкозы, весов и даже электронных медицинских карт. Такие комплексные данные можно снабжать дополнительным контекстом, используя сходные данные других пользователей.
”
IBM Watson предлагает разработчикам носимых устройств систему суперкомпьютерных и когнитивных вычислений, которые позволяют быстро проектировать приложения, способные сочетать предоставляемые пользователем данные о весе, диете, здоровье и другие сведения.
В этом году на базе IBM Watson компания Under Armour выпустила приложение Record — оно собирает и анализирует информацию о том, сколько вы спите, о вашем стиле жизни, тренировках, питании, и т.д. Обработав данные, приложение, учитывая ваши физические параметры и цели, вырабатывает рекомендации по диете и нагрузкам. Приложение даже предлагает маршрут для пробежки с учетом погоды и времени суток и даёт советы как улучшить результативность тренировок. Record позволяет делать перекрёстные сравнения данных, например количества и качества сна и тренировок, количества шагов и изменений веса, а также других комбинаций. В ближайшем будущем эксперты прогнозируют значительный рост числа таких приложений.
Диагностировать рак на ранней стадии
Методик лечения онкологических заболеваний, как и исследований по этой теме, множество. Самые передовые опираются на ДНК пациента и требуют анализа огромных объемов информации. С выросшей индивидуализацией подхода к лечению, объем данных, который врачам необходимо учитывать, становится огромным. Платформа персонализированной медицины IBM Watson помогает врачам в принятии жизненно важных решений для лечения онкологических заболеваний. В память Watson загружено свыше 600 тыс. медицинских заключений, более 2 млн. страниц текста из 42 медицинских научных журналов и описаний результатов клинических испытаний в области исследования рака. При этом активный блок системы уже не занимает целую комнату, теперь его размер равен примерно трём коробкам пиццы, поставленным друг на друга. Вычислительная мощность Watson позволяет в течение нескольких секунд осуществить анализ 1,5 млн. историй болезни, содержащих медицинскую документацию и результаты опросов пациентов, которые отражают десятилетия терапии онкологических заболеваний, и предоставить врачу научно обоснованные рекомендации по лечению. Возможность врачебной ошибки за счёт встроенных проверок минимизируется — точность назначения оптимального лечения, которое делает Watson, составляет 90%.
Тест на сахар
Более 415 млн людей во всём мире страдают сахарным диабетом 1 или 2 типа, их число может вырасти до 600 миллионов к 2040 году. По оценкам Международной федерации диабета, мировые затраты на лечение болезни и борьбу с её осложнениями в 2014 г. составили по меньшей мере $612 млрд.
Позитивные изменения в жизни людей с сахарным диабетом благодаря развитию медицины есть: инсулиновые помпы и более точные датчики, измеряющие уровень сахара в крови значительно облегчили жизнь пациентов. Однако в будущем заботу
о людях с этим заболеванием можно будет вывести на совершенно новый уровень. На пациентах с диабетом лежит огромная ответственность: они приходят на приём
к врачу раз в несколько месяцев, всё остальное время они вынуждены самостоятельно находить баланс, при котором сахара в крови будет не слишком много и не слишком мало. Эффективно управлять своим заболеванием и вносить коррективы по мере необходимости в скором будущем люди станут самостоятельно, без помощи докторов.
”
По оценкам Международной федерации диабета, мировые затраты на лечение болезни и борьбу с её осложнениями в 2014 г. составили по меньшей мере $612 млрд.
Пациенты смогут контролировать свое состояние с помощью новых совместных разработок Medtronic и IBM Watson. В их устройствах для управления диабетом данные постоянно считываются и анализируются в режиме реального времени, их можно сочетать с информацией из множества других источников — электронных медицинских карт, а также общей статистики здоровья населения. Используя сложные аналитические модели, можно выявлять закономерности и прогнозировать риски для здоровья людей. Новые решения для контроля сахарного диабета позволят улучшить результаты лечения и при этом обеспечить экономию для мировой системы здравоохранения.
Победить болезнь Паркинсона
Похожую систему наблюдения за состоянием пациентов в режиме реального времени IBM Watson совместно с Pfizer предложил для людей с болезнью Паркинсона. По данным Всемирной организации здравоохранения, ежегодно доля смертей во всем мире от неврологических расстройств, таких как болезнь Паркинсона, составляет 12%. Это заболевание требует постоянной корректировки лекарств в зависимости от прогрессирования недуга и реакции организма на препараты. Специальные носимые устройства измеряют показатели пациентов. Система датчиков собирает информацию о повседневной деятельности человека: как он двигается и одевается, что ест, сколько часов спит. Сбор и анализ информации в режиме реального времени происходит без какой-либо нагрузки на пациента и помогает врачам лучше изучить развитие болезни, реакцию пациента на те или иные лекарства, а также подобрать правильное лечение и ускорить разработку более совершенных методов борьбы с болезнью.
Электронный Айболит
Когнитивные системы помогут не только людям, но и пациентам, которые не могут рассказать, что у них болит. Ветеринары так же как и их коллеги-врачи, обязаны совмещать ежедневную практику с постоянным расширением теоретической базы знаний, быть в курсе новых методов лечения. Совместно с компанией Life Learn IBM Watson создали приложение, которое даёт ветеринарам неограниченный доступ к структурированной и неструктурированной информации.
Знания, накопленные специалистами научных ветеринарных центров и ассоциацией ветеринарных клиник, собраны и представлены на одной платформе. Ветеринары используют Watson для доступа к тысячам медицинских журналов, учебников и конференций, чтобы обеспечить специализированное лечение для кошек и собак любой породы.
Врач просто задаёт приложению вопрос, как если бы он спросил совета у коллеги, сидящего за соседним столом. В считаные секунды приложение использует когнитивные мощности IBM Watson для сканирования сотен тысяч медицинских ресурсов и поиска подходящего лечения для конкретного питомца. Это позволяет понимать своих четвероногих пациентов лучше и лечить их быстрее.
Остановить Эболу и вирус Зика
В 2015 Ebola Open Data Jam использовала облачную платформу IBM для сбора информации о госпиталях и клиниках в Африке. Была получена информация о количестве медицинского и вспомогательного персонала, машин скорой помощи, о наличии вертолетных площадок, медицинского оборудования, об условиях транспортировки, цепочках поставок, о количестве свободных коек, производстве электроэнергии, пропускной способности сети и вариантах методов лечения. Вся информация, фотографии, видео и аудиозаписи были переданы западно-африканским государствам в качестве международного дара. Врачи, пациенты и учреждения теперь имеют доступ к этой информации, чтобы выявлять скрытые взаимосвязи между различными элементами данных для принятия наилучших решений.
”
По оценкам Международной федерации диабета, мировые затраты на лечение болезни и борьбу с её осложнениями в 2014 г. составили по меньшей мере $612 млрд.
В июле IBM заявила о готовности предоставить свои ресурсы для борьбы с вирусом Зика. Технологии компании будут использоваться, чтобы анализировать информацию из официальных источников и социальных сетей о перемещении людей, которые могут быть потенциальными носителями заболевания. IBM также занимается разработкой алгоритмов, которые позволят вычислить носителей вируса.
Медицина будущего станет превентивной. Разработчики носимых устройств будут добавлять средства предиктивного моделирования для врача, показывающего своему пациенту вероятные результаты различных методов лечения. Врачи смогут наглядно, а не образно продемонстрировать пациенту возможное влияние на его здоровье физических упражнений и определенной диеты, основываясь на конкретном клиническом случае и агрегируя другие сходные случаи. Развитие носимых устройств поможет поставщикам медицинских услуг быстрее принимать более эффективные решения, чтобы предоставлять своим пациентам качественное медицинское обслуживание.
Однако прибор сам по себе не может произвести революции в лечении. Чтобы добиться действительно значительных изменений, необходимо сочетание передовых технологий, навыков обработки больших объемов данных, знаний в области информатики и опыта оказания помощи пациентам на уровне мировых стандартов. В будущем информация о вашем здоровье и самочувствии, предоставляемая самыми развитыми вычислительными платформами, всё же не заменит врачей-специалистов — никакой системе пока не под силу проводить лечение. Чтобы превратить поток информации, получаемой ежедневно от носимых устройств, в знания, вычленить из этого потока закономерности и сделать жизнь и здоровье пациентов лучше, по-прежнему нужен хороший специалист. Именно врач берет на себя ответственность за выбор лечения. И в принятии этого непростого решения ему на помощь придёт опыт фармацевтических компаний, коллег, массив данных с историями болезней, исследования, книги и медицинские журналы, агрегированные в рамках платформы IBM Watson.