Технологичная медицина будущего

Телемедицина, биопринтинг и мобильный мониторинг названы главными трендами развития медицинских услуг, обзор которых был представлен на форуме "Открытые инновации". Уже в ближайшем будущем мы сможем самостоятельно следить за жизненными показателями и ставить диагноз с помощью смартфонов, а в больницах будут печатать органы и принимать пациентов по скайпу.

Развитие медицины и фармацевтики стало одной из центральных тем обсуждения на форуме "Открытые инновации". По словам одного из гостей форума, партнера консалтинговой компании Frost & Sullivan Дормана Фоллоуилла, качество здравоохранения становится глобальным вызовом и необходимо приложить все усилия, чтобы сделать медицинские услуги в будущем доступнее, дешевле и эффективнее.

Одним из главных нынешних трендов, который позволит этого достичь, является процесс конвергенции медицины и информационных технологий. Доступность медицинских услуг остается проблемой для большей части населения планеты, а увеличение продолжительности жизни и рост доли хронических заболеваний только дополнительно повысят спрос на них. Этот спрос уже невозможно удовлетворить традиционными способами — открытием новых больниц и увеличением числа врачей, потому что для этого не хватит денег. Возможным выходом может стать распространение телемедицины, когда и врачу, и пациенту не нужно будет тратить время на встречу, а будет достаточно только монитора компьютера. Это, с одной стороны, позволит снизить стоимость услуг для клиентов, а с другой — поможет наладить эффективный обмен опытом между специалистами посредством вебинаров.

Еще один будущий способ экономии ресурсов — технология распознавания голоса, которая поможет врачам сократить временные затраты на бумажную работу (сейчас она занимает до 30% рабочего времени). Также внедрение новых информационных технологий позволит решить еще одну важную проблему — необходимость обработки больших массивов информации (сейчас 80% электронной информации в области медицины не структурировано). Это принципиально важно, так как позволит повышать качество исследований и врачебных решений — сейчас доля медицинских ошибок в разных странах колеблется от 7% до 30%.

Обработка и сопоставление огромного количества уже существующей статистической информации с помощью суперкомпьютеров в идеале позволит автоматически ставить пациенту диагноз и предлагать варианты лечения. Большое будущее у единой базы персональных медицинских данных, которая помимо прочего позволит врачу сократить время, которое он тратит на прием одного пациента, ведь ему не придется снова собирать полный анамнез и тратить время на уже проведенные обследования. Доступ к такой базе повысит и самостоятельную информированность пациентов, для которых это становится все более важным. Так, по словам Бориса Зингермана, заведующего отделом информационных технологий Гематологического научного центра РАМН, более 40% пациентов в США готовы сменить своего лечащего врача из-за недостаточного доступа к информации о собственном лечении.

В будущем независимость пациентов в любом случае повысится, потому что, приходя к врачу, они уже будут иметь на руках результаты исследований, собранные самостоятельно. В этом им помогут персональные медицинские мобильные устройства, которые возникли благодаря миниатюризации и развитию сенсорных технологий. Такие устройства способны отслеживать основные показатели жизнедеятельности человека, что позволит распознавать симптомы болезни на самых ранних стадиях и не привлекать для этого врачей. Первое направление развития таких гаджетов — бесконтактные приборы, например видеокамеры, которые смогут определять жизненно важные показания по таким признакам, как покраснение кожи или микроколебания поверхности тела. Помимо индивидуального применения такие камеры можно установить и в людных местах.

Второе перспективное направление для таких технологий — имплантация датчиков в тело человека, что в будущем можно будет осуществлять с рождения. Например, такие датчики могли бы передавать данные на экран Google Glass или смартфона, что позволяло бы врачу сразу видеть все базовые показатели пациента и экономить время и ресурсы на приеме. Кроме того, такие датчики могли бы сразу сигнализировать пациенту и врачам о негативных изменениях в работе организма. Правда, пока точность измерения некоторых показателей все еще недостаточно высока. Кроме того, применение этой технологии сдерживает сравнительно низкая емкость батарей для датчиков: сейчас их пришлось бы регулярно менять, что явно не подходит для вживленных устройств. Возможный в настоящее время вариант — внедрение датчиков в ткань повседневной одежды или создание специальных "умных" пластырей, которые смогут фиксировать данные и передавать их на мобильное устройство.

Такого рода постоянный мониторинг состояния организма в будущем позволит предсказывать и предотвращать возможные болезни. Если сейчас доля расходов на предварительное обследование и профилактику в мире составляет 30% в общем объеме расходов на лечение, то в 2025 году она вырастет до 49%. На первый план выходит проактивная медицина, которая позволит предупредить заболевание в том числе с помощью анализа ДНК пациента. Сейчас полное секвенирование генома стоит около $3 тыс., но в ближайшем будущем его цена упадет до $10 и станет общедоступной. Использование данных анализа ДНК позволит заранее предупредить пациента об особенностях его организма и вовремя начать профилактику гипотетических заболеваний. Если же предотвратить болезнь не удастся, в ряде случаев пострадавший орган можно будет частично или полностью заменить с помощью имплантов.

Основные виды современных имплантов — это устройства, симулирующие ткани организма, выдающие дозы препаратов или занимающиеся мониторингом какого-либо процесса жизнедеятельности. Одна из главных задач в этой области на данный момент заключается в снижении рисков от имунной реакции организма на введение импланта. Один из способов избежать имунного ответа — разработка так называемой пищевой электроники. В этом случае имплант попадает в организм через желудочно-кишечный тракт, как таблетка. Здесь, как в случае с вживляемыми датчиками, еще предстоит найти решение проблемы пополнения запаса энергии таких устройств: возможно, они будут одноразовыми или же смогут использовать для работы качественно новые биоматериалы. Спрос на этот вид медицинских приборов велик: по прогнозам, только в Европе к 2015 году объем продаж имплантов достигнет $35 млрд. В России аналогичный показатель составит только 6,5 млрд рублей, хотя темпы роста спроса в ближайшие три года составят около 30%. Наибольший интерес, как и сейчас, будут вызывать ортопедические импланты — в основном протезы суставов, которые относятся к наиболее технически простым. При этом, учитывая, что основной причиной смерти россиян являются сердечно-сосудистые заболевания, доля соответствующих имплантов (кардиостимуляторов различного рода) продолжит расти. Например, в США число людей, имеющих, по крайней мере, один имплант, составляет 11 млн человек — по статистике лидирует замена коленного сустава.

Еще одним вариантом замены органа может стать биопринтинг — технология, которая позволит "печатать" как стволовые клетки и ткани, так и целые человеческие органы. Первый такой орган ("напечатанная" почка) может быть создан уже в 2030 году. Пока с помощью 3D-печати можно создавать только мелкие сосуды, хрящи и сегменты кожи, а вот "печать" сосудистого дерева пока не удалось освоить, и это главное, что мешает создать полноценный орган. Материалом для такой "печати" служат специальные сферические скопления клеток (сфероиды) — их получают, заливая суспензию клеток в микролунки. Далее путем компьютерной реконструкции для нужного органа создается чертеж и в биопринтер помещается несколько видов заранее изготовленных сфероидов. Потом их будут слоями наносить на изображение необходимого органа в 2D, после чего конструкцию поместят дозревать в специальный биореактор. Что особенно важно, такие органы не могут быть отторгнуты организмом пациента, так как будут создаваться непосредственно из его собственных стволовых клеток. В случае успешного широкого распространения этой технологии весь современный институт донорства чужих органов, риск отторжения которых всегда есть, будет отменен. Разработка этого метода ведется в России: компания, обладающая первым в мире патентом на биопечать, является резидентом Сколково.