«Цифра» в медицине. В Петербурге создали полезную для врачей программу

О разработках петербургских ученых в этой сфере рассказал аспирант факультета инфокоммуникационных технологий Университета ИТМО Григорий Шовкопляс.

Снять нагрузку с врачей

«Сегодня новые технологии способны автоматизировать многие процессы, что позволяет снять нагрузку с врачей, которые все же должны заниматься интеллектуальной работой, а не базовой (отчетами, рисованием и т. д.). Например, сейчас магнитно-резонансное томографическое исследование (МРТ) играет значительную роль в постановке диагноза и контроле динамики новообразований. Однако большинство врачей вынуждены фактически вручную, с помощью линейки, сверять изображение опухоли на старых снимках МРТ и новых. На что уходит много времени, а результаты могут быть точными не на 100%. Доверить столь ювелирную работу лучше компьютеру, и сейчас мы разрабатываем модель, которая с помощью алгоритмов компьютерного зрения сможет дать максимальную точность. Радиолог уже не будет тратить 40 минут на сверку снимков каждого пациента, выделяя дополнительное время лишь для непонятных пограничных случаев. Это позволит увеличить поток пациентов, что кому-то спасет жизнь.

Операции делает робот? Как в здравоохранении работают вместе машина и врач Подробнее

Такой же задаче служит система поддержки принятия решений (СППР) в медицинской сфере, помогающая врачу и младшему персоналу в лечении пациентов, в том числе с коронавирусной инфекцией. Сегодня протокол лечения пациента с тем или иным заболеванием очень строгий – как правило, эти клинические рекомендации занимают несколько страниц. Кроме того, должны учитываться анамнез больного, его текущее состояние, прием лекарств, возможные противопоказания и прочее. Все это держать в голове одному человеку очень сложно и лучше «обернуть» в компьютерную систему. В нашем университете уже разработана подобная программа. Например, при госпитализации пациента алгоритм анализирует все данные, которые есть по нему в системе, – анамнез, анализы, которые у него были, ЭКГ, КТ, МРТ-снимки, рентген (иногда речь идет о сотнях снимков) и выделяет подозрительные моменты, которые может просмотреть врач. Также система пошагово подсказывает медику, что делать в конкретном случае в соответствии с протоколом лечения, на что обратить внимание, как соотнести назначения со списком лекарств, которые человек принимает в данный момент в связи с другим заболеванием».

Окончательное решение за медиком

«Однако окончательное решение принимает не система, а врач. Система лишь позволяет добиться максимальной точности и оптимизации времени. Так, совместное тестирование с Национальным исследовательским центром им. В. А. Алмазова (эксперты работали с обезличенной копией базы данных) показало, что программа способна сократить время, потраченное врачами на различные действия, в 2-4 раза. В прошлом году Университет уже получил акт на внедрение этой системы и надеется, что она будет активно применяться.

«Система Забота». Где в Петербурге можно пройти реабилитацию после болезней Подробнее

Для пациентов также существуют полезные программы. Так, разработано мобильное приложение, которое повышает мотивацию для прохождения упражнений при лечении определенных заболеваний. Например, если у человека был инсульт, нужно делать комплексные упражнения и щипковые движения, в частности, чтобы привести конечности в тонус. Но сидеть и просто так тысячу раз сжимать пальцы – скучно, а ведь надо еще это делать правильно. Мы ему предлагаем специальную игру – ловить шарики по экрану. При этом корректирует сценарий игры лечащий врач. Конечно, не все врачи и пациенты в России сегодня готовы адекватно воспринимать новые технологии и применять их на практике. Но и в начале XX века многие не хотели пересаживаться на машины, так как лошади «привычнее».

Справка

Петербургские ученые создали приложение Mindful Relax для оценки качества медитации. Разработанный алгоритм определяет движения различных частей тела, частоту вдохов и выдохов, пульс за счет анализа видео с камеры смартфона. Приложение начисляет баллы за пребывание в расслабленном состоянии и снимает их, если у медитирующего обнаружена напряженность (он двигается, потягивается, разминается и прочее). Приложение можно скачать бесплатно.

Топ-5 лучших изобретений в медицине в 2021 году

Федеральная служба по интеллектуальной собственности Роспатент определила пятерку лучших медицинских изобретений по итогам первого квартала 2021 года. Среди них есть и открытия петербургских ученых.

Из оружия — в лекарство. Как Израиль меняет медицину Подробнее

1. Институт биоорганической химии им. академиков М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова. Новое моноклональное антитело мыши IgM-изотипа, обладающее вируснейтрализующей активностью и способное к связыванию S белка вируса SARS-CoV-2. Полученное антитело позволяет эффективно блокировать инфекцию SARS-CoV-2, а также идентифицировать S белок вируса с использованием всех доступных иммунохимических методов. Разработка может применяться как для лечения коронавирусной инфекции, так и для ее обнаружения.
2. Московский государственный университет. 3D-матриксная структура для доставки лекарственных препаратов. Ученые МГУ запатентовали средство, позволяющее не просто доставить лекарственное вещество в организм, но еще и задать скорость его высвобождения из оболочки. Может применяться для антибактериальных или противоопухолевых препаратов. Эффект достигается за счет использования частиц, содержащих 3D-матриксные структуры специального полимера.
3. Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии Роспотребнадзора. Система CRISPR-Cas для выявления гена антибиотикоустойчивости blaVIM-2 Pseudomonas aeruginosa в ультранизких концентрациях. Изобретение ученых ЦНИИЭ Роспотребнадзора относится к области генной инженерии и биотехнологии. Бактерия Pseudomonas aeruginosa (синегнойная палочка) является распространенным возбудителем внутрибольничных инфекций и обладает высокой устойчивостью к антибиотикам. Технология помогает быстро и точно обнаружить в любом биологическом образце микроорганизмы, устойчивые к воздействию антибиотиков, и, исходя из этого, подобрать схему лечения.
4. Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В. И. Кулакова. Диагностика рака молочной железы по уровню мРНК TGEβ и TNFα в плазме крови. Технология позволяет определить уровень внеклеточных рибонуклеиновых кислот, которые отражают активность генов, вызывающих превращение нормальных клеток в опухолевые. Это дает возможность достоверно обнаружить факторы риска образования опухоли молочной железы на самой ранней стадии. А значит, своевременно начать лечение женщины, предотвратив развитие тяжелых форм заболевания.
5. Университет ИТМО. Комплекс для детекции и направленного разрушения клеток. Комплекс предназначен для визуализации и последующего разрушения опухолевых клеток методом фотодинамической лазерной терапии. При этом используются два компонента, которые соединяются в организме пациента непосредственно в пораженной опухолью зоне. В результате лазерное облучение получается более прицельным, а нагрузка на организм человека уменьшается.

Ткани будущего. Ученые Петербурга разработали самоочищающуюся одежду Подробнее

Кстати

С начала пандемии Роспатент выдал более 300 патентов на разработки по борьбе с COVID-19: вакцины, тест-системы, лекарственные препараты и медицинские изделия. Столько же заявок находится на рассмотрении.

Проект реализован на средства гранта Санкт-Петербурга