12 инноваций, которые изменят здравоохранение в этом десятилетии

Карманные УЗИ-устройства, которые стоят в 50 раз дешевле, чем аппараты в больницах. Виртуальная реальность, ускоряющая выздоровление в реабилитационном центре. Искусственный интеллект, который лучше медицинских экспертов в выявлении опухолей легких. Это лишь некоторые из инноваций, которые в настоящее время поразительным образом преобразуют медицину.

Мы не пытаемся предсказать будущее, но хотим представить несколько разработок и концепций, которые, вероятно, начнут использоваться в системе здравоохранения уже в этом десятилетии. Естественно, этот список далеко не полный, но он отражает изменения в области общественного здравоохранения и медицинской науки, которые мы увидим в ближайшие годы.

Доставка медицинских образцов и принадлежностей дронами

С марта этого года компания UPS осуществляла программу испытаний под названием Flight Forward, в рамках которой используются автономные дроны для доставки важнейших медицинских образцов, включая кровь или ткани между двумя отделениями больницы в г. Роли (штат Нью-Йорк), расположенных на расстоянии 130 метров друг от друга. На основании результатов этого тестирования, доказавшего жизнеспособность такой концепции, Федеральная авиационная администрация США (ФАА) этой осенью предоставило компании разрешение на расширение сети до 20 больниц по всей территории США в течение следующих двух лет. И, судя по всему, здесь скора начнет работать служба, которая будет доставлять образцы мочи, крови и тканей, а также предметы первой необходимости, такие как лекарства и трансфузионная кровь. Примерно такими же "авиаперевозками" начинает заниматься Wing, подразделение Alphabet - материнской компании Google, которое получило аналогичное разрешение ФАА на осуществление поставок как для Walgreens, так и для FedEx. А в африканских странах Гане и Руанде беспилотники, управляемые стартапом Zipline в Силиконовой долине, уже доставляют медицинские препараты в сельские деревни.

Огромные большие данные

На нашей планете живет 7,5 миллиарда человек, и десятки миллионов из нас отслеживают свое здоровье с помощью носимых устройств и более традиционных устройств, таких как мониторы кровяного давления. Если бы был способ собрать все эти данные даже от нескольких миллионов из нас и сделать их анонимными, но доступными для поиска, медицинские исследователи имели бы мощный инструмент для разработки лекарств, изучения образа жизни и многого другого. Калифорнийская компания Evidation разработала именно такой инструмент, информация от 3 миллионов добровольцев которого насчитывает триллионы точек сбора данных. Компания уже сотрудничает с такими фармацевтическими фирмами, как Sanofi и Eli Lilly, эта работа помогла провести десятки исследований по широкому кругу вопросов - от сна и питания до моделей когнитивного здоровья.

Стволовые клетки для лечения диабета

Ученые из Гарвардского университета во главе с биологом Дагом Мелтоном исследуют возможность использования стволовых клеток для создания замещающих бета-клеток, вырабатывающих инсулин. Эта работа ведется уже более 10 лет, а в 2014 году разработкой технологии и ее коммерциализацией занялась компания Semma Therapeutics. Этим летом технология была приобретена компанией Vertex Pharmaceuticals за $950 миллионов, что свидетельствует о ее высокой готовности к использованию. Компания создала небольшое имплантируемое устройство, которое вмещает миллионы замещающих бета-клеток, пропускающих глюкозу и инсулин, но не пропускающих иммунные клетки. "Если он работает у людей так же хорошо, как и у животных, то возможно, что уже скоро люди не будут страдать диабетом", - говорит Мелтон.

Глобальный биобанк, учитывающий разнообразие людей

Серьезное ограничение угрожает затормозить наступление эпохи персонализированной медицины: лица европейского происхождения составляют меньшинство в мировом населении, но почти 80% участников исследований генома человека составляют именно такие люди. Это создает "слепые пятна" в исследованиях лекарственных препаратов. Молодая нигерийская компания 54Gene, названная так в честь 54 стран африканского континента, намерена изменить эту ситуацию. Стартап занимается сбором генетических материалов у добровольцев со всего континента, чтобы сделать исследования и разработки лекарственных средств более объективными. При этом 54Gene намерена хотя бы частично компенсировать ущерб от колониальной эксплуатации африканских стран. Компания считает, что если фармацевтические фирмы хотят извлечь выгоду из разработки пользующихся спросом лекарств на основе ДНК африканцев, то Африка должна извлечь из этого и свою выгоду. Так, сотрудничая с подобными компаниями, 54Gene отдает приоритет тем, кто обязуется включать африканские страны в маркетинговые планы по любым полученным препаратам.

Революционный подход к исследованиям рака

Лидеры новой экономики надеются изменить подходы к медицинским исследованиям. Для этой цели соучредителем Napster и бывшим президентом Facebook Шоном Паркером был основан Институт иммунотерапии рака (Parker Institute for Cancer Immunotherapy), который представляет собой объединение ведущих американских медицинских учреждений, включая Мемориальный онкологический центр имени Слоуна - Кеттеринга, Медицинский центр Стэнфордского университета, онкологический центр Андерсона и другие. Его цель заключается в выявлении и устранении препятствий для инноваций в традиционных исследованиях. Например, все участвующие организации согласились одобрять любые решения наблюдательных советов участников соглашения в отношении исследований, что, по словам Паркера, "позволяет проводить крупные клинические исследования в течение недель, а не лет", и при меньших затратах. При этом проект, согласно намерениям его участников, должен чутко реагировать на требования рыка и, по словам Паркера, "следить за открытиями, поступающими от наших исследователей, а затем вкладывать деньги в их коммерциализацию". Для этого Институт будет либо лицензировать продукт, либо превращать его в компанию. С момента своего основания в 2016 году институт осуществил 11 проектов клинических исследований и поддержал около 2000 научных работ.

Браслет, который может считывать ваш мозг

Компания CTRL-Labs разрабатывает устройство, носимое на руке как привычный нам фитнес-браслет, которое распознает электрические импульсы мозга, которые передаются от моторных нейронов вниз по мышцам руки и в руку почти сразу, как только человек думает о том или ином движении. По словам Томаса Рирдона, генерального директора и соучредителя компании CTRL-Labs,

Мы хотим, чтобы машины делали то, что мы от них хотим, и я хочу, чтобы мы освободились от необходимости непрерывно смотреть в экран и нажимать на кнопки. Нам пора распрямиться и сделать шаг вперед.

По словам Рирдона, технология компании может открыть новые формы реабилитации и восстановления и обеспечить доступ к ним для пациентов, восстанавливающихся после инсульта или ампутации конечностей, а также пациентов с болезнью Паркинсона, рассеянным склерозом и другими нейродегенеративными заболеваниями.

УЗИ в кармане

Во всем мире более 4 миллиардов человек не имеют доступа к услугам здравоохранения с использованием медицинских изображений. Недавно на рынке появилось портативное ультразвуковое устройство Butterfly iQ, которое может изменить эту ситуацию. Разработчики смогли вместить всю технологию для УЗИ на один чип и создать устройство, которое в десятки раз дешевле существующих УЗИ-аппаратов в больницах и может использоваться в любом месте. Для этого достаточно подключить его к смартфону. В прошлом году он уже поступил в продажу. По словам разработчика технологии Джоната Ротберга,

Нашей целью является продажа устройства в 150 стран, которые могут за него заплатить. А Фонд Гейтса распространяет его в 53 странах, которые не могут.

Устройство не настолько качественное, как большие аппараты, и не сможет заменить их в развитых и богатых регионах мира. Но это может сделать сканирование более рутинным для множества врачей во всех странах. "Было время, когда термометр использовался только в медицинских учреждениях, как и манжетный тонометр, - говорит Ротберг. - Демократизация здоровья происходит во многих измерениях".

Искусственный интеллект для диагностики рака

Симптомы рака легких обычно появляются только на более поздних стадиях, когда его трудно вылечить. Раннее обследование населения с помощью компьютерной томографии (КТ) может снизить риск смерти, но оно сопровождается и собственными рисками. Согласно статистике, 2.5% пациентов, прошедших КТ-исследование, позднее подвергаются ненужному инвазивному лечению - иногда с фатальными результатами - после того, как радиологи ошибочно диагностировали рак. Решением этой проблемы может стать технология искусственного интеллекта. Например, исследовательская группа Google Health создала систему искусственного интеллекта, превосходящую рентгенологов в диагностике рака легких. Пройдя обучение на более чем 45 000 компьютерных томографий пациентов, алгоритм Google обнаружил на 5% больше случаев рака и добился на 11% меньше ложноположительных результатов, чем контрольная группа из шести человек-радиологов. Первые результаты многообещающие, но пока "существует довольно большой разрыв между тем, чего добились ученые и тем, что они должны в итоге получить".

Анализ научных публикаций при помощи AI

Ежегодно публикуется более 2 миллионов рецензируемых научных работ, и ни один ученый не в состоянии их переварить. Компьютеры могут преодолеть это человеческое ограничение. Организация BenevolentAI разработала алгоритмы, которые проверяют исследовательские работы, результаты клинических испытаний и другие источники биомедицинской информации в поисках ранее игнорировавшихся взаимосвязей между генами, лекарствами и болезнями. Разработчики BenevolentAI рассматривают свою систему как возможность использовать "энергию" технологий с максимально возможной пользой. Как говорит основатель компании Джоанна Шилдс,

У всех нас есть члены семьи или друзья, у которых диагностированы заболевания, не имеющие сегодня лечения. Если мы не применим гигантские возможности и принципы технологической революции к открытию и разработке лекарств, в ближайшее время мы не увидим улучшения в состоянии наших родных.

Здравоохранение в розницу

В сентябре этого года крупнейшая американская розничная компания Walmart открыла свой первый медицинский центр, где клиенты могут получить первичную медицинскую помощь, проверить зрение, пройти стоматологические обследования, лабораторные исследования, рентгенографию и ЭКГ. Здесь же потребители могут получить консультации и инструктаж по диете, заняться фитнесом. Цены вполне доступны даже без страховки (например, $45 за консультацию), а потенциал огромен, ведь каждую неделю через Walmart проходит миллионы людей. Если концепция получит распространение, последствия будут ощущаться во всех направлениях. Как и обычным поставщикам товаров в Walmart, врачам и медицинским организациям придется приспособиться к низким ценам медицинских услуг в розничных сетях. Тем не менее, не все так просто, как это кажется сейчас, поскольку здравоохранение во много раз сложнее, чем продажа продуктов питания.

Трехмерное цифровое сердце

Сегодня многим людям с подозрением на проблемы с сердцем требуется инвазивная катетеризация для диагностики заблокированных или суженных артерий. Затем врачи должны выбрать наилучший метод улучшения кровотока из нескольких вариантов, включая ангиопластику и стентирование. Компания HeartFlow разрабатывает решение, чтобы помочь пациентам избежать инвазивных диагностических процедур и улучшить результаты лечения. Система компании создает персонализированные трехмерные модели, которые можно поворачивать и масштабировать, чтобы врачи могли имитировать различные подходы на экранах. В некоторых случаях это может помочь полностью избежать инвазивных процедур.

Реабилитация в виртуальном мире

Лондонская компания-стартап Immersive Rehab занята разработкой системы, целью которой является изменение неврологического и реабилитационного опыта с помощью виртуальной реальности. Расширяя диапазон и тип упражнений, которые могут попробовать пациенты, система на базе технологии виртуальной реальности создает больше возможностей для использования пластичности мозга и восстановления нервных путей, увеличивает количество данных, которые могут использовать специалисты по уходу для измерения прогресса и адаптации программ, а также улучшает монотонный, разочаровывающий опыт реабилитации. Обратная связь с пациентами-добровольцами и терапевтами была многообещающей и в настоящее время компания готовится к проведению клинических исследований в США и Европе.

По материалам Time