Интернет вещей творит революцию в медицине

На правах рекламы Носимые технологии, подключённые к Интернету вещей (Internet of Things), сегодня значительно помогают в автоматизации процессов и позволяют сэкономить время. Традиционную модель «пациент-доктор» ожидают значительные изменения. Девайсы и сенсоры открывают новую эру в цифровой медицине. Хирургические инструменты онлайн Устройство Chimaera дает возможность провести операцию легче благодаря транслируемому 3D-изображению оперируемой области в режиме реального времени. Это позволяет обходить нервные волокна и кровеносные сосуды, не боясь их задеть. Контроль состояния здоровья дома Все началось с использования умных браслетов, которые со временем стали полноценными гаджетами для контроля здоровья, помогающими наблюдать за пациентами и заменяющими регулярные посещения врача. Интернет вещей позволил проводить диагностику на дому, экономя время. Компания Cambridge Consultants создала устройство Flow Health Hub, которое следит за содержанием сахара в крови, холестерина, а также измеряет давление. Гаджет связывается с врачом и сообщает ему показания. Уже сегодня 91% жителей Великобритании, которые участвовали в опросе, согласны на диагностику дома, включающую измерение давления и пульса (72 и 65% соответственно). Нательные устройства Устройства для подсчета шагов и контроля сна очень быстро эволюционировали в гаджеты для измерения пульса и наблюдения за частотой дыхания. Оба показателя измеряет First Response Monitor. Его разработчики – специалисты Cambridge Design Partnership. Устройство наблюдает за пациентами с политравмой, пострадавшими от катастроф или военных действий. Каково будущее носимых технологий Коллет Джонсон из Plextek Consulting говорит о появлении пластырей, которые клеятся на грудь и определяют насыщение организма водой. Гаджет считывает информацию о работе сердца, давлении и температуре тела. Также собираются создать гаджет для лечения ожирения, он будет определять, как съеденное влияет на здоровье человека. Устройство CareClip позволяет пациенту справляться с приступами паники. Умные сенсоры работают без батареи – на биологической энергии, радиоволнах и вибрациях. Они подключены к смартфонам и планшетам по каналу Bluetooth или беспроводной связи NFC. IoT-сенсоры как часть домов будущего Разработчиков Nominet создали кнопки PIPS для тех, кто страдает потерей памяти. Если пользователь забывает о выполнении действия, выбранному кругу лиц приходит уведомление об этом. Сенсоры также позволяют следить за пациентами с психическими расстройствами. Рынок подобных устройств через 5 лет будет оценен в $47,4 млрд. А что же искусственный интеллект? Сегодня разработчики создают технологии для сбора данных, но в перспективе создание инновационных устройств и программ, которыми будет пользоваться медицинский персонал и пациенты у себя дома. Спрос на гаджеты для умной медицины растет. О гаджетах раннего диагностирования, новых разработках для контроля здоровья и наблюдения за реабилитацией будет идти речь в рамках секции «Умная медицина» на выставке «Интернет вещей». Посетите выставку «Интернет вещей» 29 сентября в Москве и узнайте подробнее о технологиях умной медицины.

Технологии/Тренды:
#Телемедицина #Интернет медицинских вещей
Теги:
#Интернет вещей

Популярное

Как информатизаторы считают экономический эффект от своих продуктов

Axena Health представила технологию домашнего лечения хронического недержания кала у женщин

все Видео

Как информатизаторы считают экономический эффект от своих продуктов

22 июн 113 / Видео

Революционные изменения в технологиях селективной хирургии сетчатки готовят российские офтальмологи

Илья Иванов – ОМС, ДМС, инвесторы

Интернет вещей для медицины

Без современных технологий невозможно представить медицину. Искусственный интеллект, носимые устройства, дроны, роботы постепенно становятся привычным инструментарием здравоохранения. Современные технологии используются для диагностики заболеваний, лечения, мониторинге, проведении операций, транспортировки медикаментов и крови.

Диагностика

Самые продвинутые методы диагностики заключаются в использовании искусственного интеллекта. В декабре 2016 года Дон Вудлок, старший вице-президент в GE Healthcare сообщил, что для рентгенографии не потребуется использовать пленки: изображения будет поступать по современным каналам связи непосредственно рентгенологам.

Постановка диагноза автоматически при помощи технологий machine learning станет следующим этапом преобразований в медицине. Машинное обучение не заменит рентгенологов, но сделает их работу более эффективной.

Также технологии искусственного интеллект дополнит офтальмологов. ИИ может определить поражения глаз у больных диабетом. В ноябре стало известно о разработке и испытании алгоритма машинного обучения, который по фотографиям глазного дна способен обнаружить повреждения глаза.

Чтобы обучить механизм, потребовалось использовать 130 тыс. снимков сетчатки глаза. Для участия в проекте использовали снимки как совершенно здоровой сетчатки, так и при заболеваниях. Полсотни опытных офтальмологов предварительно оценили качество снимков, наличие и степень ретинопатии.

Beyond Verbal – компания из Израиля, которая в сентябре 2016 года представила проект системы, базирующейся на искусственном интеллекте. Задача системы – диагностировать заболевания по голосу. Речь идет о распознании интонационных и других нюансах, которые человеку на слух не распознать. Для обучения системы разработчики предложили ИИ проанализировать более 2,5 млн аудиозаписей с голосами на 40 различных языках.

В феврале 2017 года эксперты американского университета Северной Каролины разработали миниатюрное беспроводное устройство. Прибор способен удаленно диагностировать физическое состояние солдат и спортсменов. Датчик из эластичного полимерного материала крепится на запястье или к груди. Устройство контролирует электрические свойства кожи. Эти свойства меняются в зависимости от уровня потоотделения человека. Полученные данные пересылаются на планшет или смартфон владельца. Ученые рассказали, что датчик контролирует увлажнение кожи, а значит позволит защитить людей, работающих в жарких условиях, улучшить физическую подготовку атлетов и т.д.

В мае 2017 года пермские ученые объявили о создании системы диагностики сердечно-сосудистых заболеваний, основанной на нейросети и метода математической заморозки. Для эффективной работы и обучения системы из отделения неотложной кардиологии местный больницы была предоставлена база данных. Сеть способна к самообучению и успешно ставит диагнозы. Она использует данные о ранее перенесенных заболеваниях пациентов, истории болезней родственников, данные о пульсе, давлении. Система учитывает 69 показателей.

В августе 2017 года в Китае презентовали вспомогательную систему, базирующуюся на технологиях ИИ, для постановки клинического диагноза. Чтобы проанализировать 100 историй болезни, системе требуется 4,8 секунды или 0,05 секунды на каждую историю. Диагнозы ИИ на 98% совпадают с теми, что выносит квалифицированный медперсонал. Для создания системы было использованы миллионы историй болезней пациентов. Точность машинного диагноза на 20% выше, чем поставленного врачом.

Лечение

В декабре 2016 года в Израиле представили прототип браслета с NFC-чипом, который позволит оказать экстренную помощь раненым в боях солдатам. Устройство хранит данные о здоровье пациента, информацию об уже проведенном лечении, фотографиями ран пациента и GPS-координатами мест, где солдат получил ранения. Разработчики протестируют браслет, чтобы понять, стоит ли налаживать массовое производство.

Умная обувь используется для помощи в навигации путешественникам и для улучшения показателей спортсменов. В ноябре 2016 года аналитики ABI Research сообщили, что датчики, встроенные в саму обувь, в стельку обуви или в носки, смогут улучшить состояние пациентов, а некоторых – буквально поставить на ноги без необходимости регулярного посещения врачей.

Стельки с датчиками Orpyx, разработанные канадскими учеными, предназначены для страдающих периферической невропатией – осложнением диабета, которое приводит к нарушению чувствительности в конечностях. Задача стелек – оповестить лечащий персонал об избыточном давлении на стопу, которое может привести к повреждениям конечностей, лечение которых требует больших затрат времени и денег.

Ученые из университета Токио разработали систему искусственного интеллекта для лечения фобий и посттравматического стресса. Для этого требовалось найти участки мозга, отвечающие за память о страхе. Поэтому 17 добровольцам с помощью разрядов тока «создали» память о страхе. ИИ быстро и точно определил необходимые участки мозга, отвечающие за эту память. Теперь врачи выстроили эффективную программу лечения.

Мониторинг

Носимые устройства уже сейчас отслеживают показатели физической активности. Например, разработанное UCB и Byteflies устройство Sensor Dot позволит уведомить пациентов о надвигающемся эпилептическом приступе. Датчик делает производит несколько различных измерений, чтобы точно прогнозировать время надвигающегося приступа.

Другое устройство – пластырь, размером монету, презентованное в августе 2017 года, выпустила компания Band-Aid. Беспроводной пластырь можно подключить к сети и прикрепить к телу человека. В первую очередь пластыри позволят квалифицированным врачам получать данные о состоянии здоровья людей в сельской и горной местности, где, как правило, медицина развита слабо.

В мае 2017 года генеральный директор Apple Тим Кук (Tim Cook) был замечен в тестировании устройства, похожего на глюкометр. Сейчас для того, чтобы измерить уровень сахара в кори, страдающим диабетом необходимо прокалывать палец. Носимые устройства, если их погрешность в определении уровня сахара в крови будет минимальной, также можно будет использовать для мониторинга, при этом не придется делать забор крови.

Транспортировка медикаментов и крови

Дроны незаменимы при поставке медикаментов и донорской крови в отдаленные территории. Например, в Руанде компания Zipline (Калифорния) с осени 2016 года обеспечивает поставки крови и лекарств с помощью беспилотников.

Дрон Zip может за сутки совершить от 50 до 150 срочных доставок в 21 больницу страны. Больница отравляет заказ с помощью SMS или электронного письма дрон, оснащенный мощным аккумулятором и GPS, вылетает к месту назначения. Максимальная скорость полета составляет 100 км/час. Почти через 25 минут дрон доставляет заказанные лекарства. Каждый день в небе над Руандой одновременно находятся от 15 до 30 таких БПЛА.

Проведение операций

В ноябре 2016 года сообщалось, что роботизированная хирургическая система «Да Винчи» приняла участие в более чем 450 операциях. Система установлена в двух клиниках Краснодарского края – Краевом клиническом онкологическом диспансере и НИИ Краевой больницы министерства здравоохранения. «Да Винчи» обеспечивает 3D-изображение операционного поля и позволяет передавать движения хирурга на свои манипуляторы с высокой точностью. Таким образом, врач может работать инструментами, дистанционно, с помощью джойстиков и трёхмерного изображения в десятикратном увеличении.

Объем рынка

Как отмечают аналитики Tractica, общемировой доход от продажи программного обеспечения и сервисов в области здравоохранения вырастет более чем в два раза: с $13,5 млрд по итогам 2016 года до $28,2 млрд по итогам 2021 года. Объем мирового рынка мобильного здравоохранения оценивается в $10,5 млрд по итогам 2014 года, сообщали аналитики Allied Market Research. По прогнозам Berg Insight: 7,1 млн пациентов в 2016 году наблюдались удаленно, а к 2021 году количество таких пациентов достигнет 50,2 млн.

Количество mHealth-устройств с интегрированными модулями 2G/3G/4G увеличилось с 3,0 млн в 2015 году до 4,9 млн в 2016 году.

По прогнозам Tractica, поставки медицинских роботов вырастут с 3,4 тыс. по итогам 2016 года до 10,5 тыс. к 2021 году. Ожидается, что объем продаж медицинских роботов увеличится с $1,7 млрд до $2,8 млрд к 2021 году.

Как IoT помогает пациентам и врачам

Технологии Интернета вещей в медицине используются в нескольких сценариях: в удаленном мониторинге пациентов, помощи в реабилитации перенесшим инсульт, для достижения спортивных результатов, изучении внутренних органов, отслеживании сохранности медикаментов. Главным образом в IoT-медицине используются носимые устройства. Как прогнозируют аналитики, общая рыночная стоимость решений интеллектуальной медико-санитарной помощи составит $169,3 млрд. Основная ее часть будет заключаться в дистанционном мониторинге пациентов.

Как рос рынок медицинского IoT

Аналитики IDC подсчитали, что сегмент умных носимых устройств достигнет к 2021 году $222 млн, тогда как по итогам 2017 года он составлял $113,2 млн. Ежегодные темпы прироста этого рынка достигнут в среднем 18,4%. По данным Tractica, эти темпы будут чуть больше и составят 24,1% с 2016 по 2022 гг. Объем поставок носимых устройств к 2022 году достигнет 430 млн единиц, тогда как по итогам 2016 года этот показатель составит 118 млн. По версии консалтингового агентства, главным драйвером для роста рынка станет применение девайсов и приложений для поддержания здоровья. Также аналитики Tractica дали прогноз по некоторым сегментам рынка. К примеру, поставки клинических и неклинических подключенных носимых «пластырей» достигнут 35,1 млн к 2022 году (966 тыс. в 2017 году), нательных датчиков — 92,1 млн единиц в 2022 году (2,4 млн единиц в 2016 году).

Сегмент нательных сенсоров будет расти ввиду их практичности и возможности использовать как для лечения пациентов, так и в спортивной области. Фармкомпании с помощью этих устройств смогут быстро получать данные об эффективности тех или иных препаратов.

По данным аналитиков компании Vodafone, интеграция таких технологий, как умные устройства, connectivity и облако, IoT, позволит сделать отрасль здравоохранения более эффективной и сэкономить до $290 млрд. Пациенты будут более внимательно следить за программами лечения.

Во Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) заявили, что только 50% пациентов с хроническими и медленно прогрессирующими заболеваниями, соблюдают предписания врачей. Именно поэтому шансы на поправку у них существенно снижаются. Более простые и эффективные методы, позволяющие соблюдать указания врачей, позволят вовлечь остальных 50% пациентов.

IoT для медицины: основные сценарии использования

Удаленный мониторинг

Дистанционный мониторинг здоровья — наиболее явный способ использовать IoT в целях здравоохранения. Такой подход позволяет снизить затраты пациента на посещения лечащих врачей, а те всегда в курсе актуального состояния здоровья пациента, могут своевременно порекомендовать сменить диету или прекратить принимать определенные препараты. Работу медицинских работников выполнят миниатюрные датчики и приложения.

Например, три года назад президент США Барак Обама в ежегодном послании Конгрессу сообщил о реализации «Инициативы прецизионной медицины». Задачей проекта станет получение на условиях анонимности данных о физической активности жителей США, их привычном образе жизни и основных болезнях. В проекте участвует более 10 тыс. американцев, которым выдали устройства Fitbit. Оборудование отслеживает сердечный ритм, физическую активность и качество сна.

Миниатюрные метки Spire Health Tag с чипом призваны также помочь пациентам. Метки крепятся к одежде и могут функционировать без подзарядки до 1,5 лет. Энергоэффективность достигается за счет передачи данных только тогда, когда они есть. Крохотные датчики способны измерить физическую активность, продолжительность и качества сна, пульс.

Респираторные датчики могут точно определить частоту дыхания. Метки передают данные на смартфон. Приложение для мобильных устройств может отправлять уведомления о необходимости сделать глубокий вдох во время стресса и дает советы по улучшению качества сна.

Помощь в реабилитации

В реабилитации пациентов, перенесших инсульт, помогут гибкие устройства Shirley Ryan AbilityLab. Если раньше круглосуточный мониторинг здоровья пациента было трудно представить без множества проводов, то с этим решением он может вести обычную жизнь в бытовых условиях. Устройства Shirley Ryan AbilityLab — гибкие и легко растягиваются. Их крепят на коже горла, чтобы измерять способность глотания и речевые схемы для лечения нарушения речи — афазии. Обычные инструменты, применяемые в речевой терапии, недостаточно интеллектуальны, чтобы разобрать голос пациента и фоновые шумы.

Для гипертоников Vodafone и швейцарская компания Medisante разработали умные девайсы для измерения артериального давления у пациентов на дому. Эти устройства были выпушены по заказу Европейского общества по артериальной гипертонии (Германия). Устройства замеряют уровень артериального давления и уровень глюкозы в крови, а затем передает показатели с помощью SIM-карты Vodafone на специальную IoT-платформу. Затем информация становится доступна пациентам и лечащим врачам.

Спортивная медицина

В спортивной медицине также используются IoT-устройства. К примеру, изучить информацию о нагрузках спортсмену помогут устройства Humon Hex. Девайсы содержат светодиоды для излучения ближнего инфракрасного света в ткань человека. Таким образом, они получают информацию о том, насколько мышцы насыщены гемоглобином. При помощи данной информации можно рассчитать общую оксигенацию мышц (SmO2), а затем — оценить уровень физической нагрузки, которую должны задействовать спортсмены. Разработчики отмечают, что их устройства — первые клинически подтвержденные устройства для неинвазивного мониторинга уровней кислорода в мышцах.

Изучение внутренних органов

Чтобы изучить состояние внутренних органов, были созданы микроскопические датчики, которые помечтили в капсулы. Датчики совместной разработки Otsuka Pharmaceuticals и Proteus Digital Health в препаратах работают совместно с носимыми устройствами. По беспроводным каналам с микродатчиков во внутренних органах передастся информация на носимые устройства. После того, как пилюля доходит до желудка, датчик посылает сигнал нательному патчу, оснащенному сенсорами и передающему данные на смартфон пациента и устройства лечащего врача.

Отслеживание сохранности медикаментов

Brieftrace и транспортно-логистической компания DSV преобразуют процесс контроля фармкомпаниями своих активов по всей цепочке поставок. Партнеры используют устройства для мониторинга и считыватели в пилотном проекте, реализуемом на базе блокчейн-сети Traceum. Новая система позволяет компаниям вести мониторинг таких важных для сохранности медпрепаратов параметров, как температура, уровни влажности и освещенности. С помощью блокчейн эта информация трансформируется в транзакции с цепочкой цепочек и указанием местоположения транспортных средств. Информация хранится на IoT-девайсах и отправляется по каналам сотовой связи.

Развитие рынка

Аналитики Technavio прогнозируют, что четыре фактора глобального рынка умного здравоохранения продолжат оказывать влияние на развитие здравоохранения. Среди этих факторов — более высокий спрос на удаленный мониторинг здоровья стареющего населения, повышенное сознание потребителей, растущая популярность носимых устройств, появление стратегических альянсов на рынке интеллектуальных услуг здравоохранения и новых бизнес-моделей.

По данным Technavio, более широкое использование дистанционного мониторинга пациентов поможет к 2020 году увеличить этот сегмент на 24,5%. Также ожидается, что сегмент смарт-таблеток достигнет $6,93 млрд к 2020 году, при этом CAGR составит 23,6%.

К 2020 году, прогнозируют аналитики, общая рыночная стоимость интеллектуальной медико-санитарной помощи составит $169,3 млрд. Основная ее часть будет заключаться в дистанционном мониторинге пациентов.

При подготовке материала использовались источники:
https://evercare.ru/internet-veshchei-tvorit-revolyutsiyu-v-meditsine
https://iot.ru/meditsina/internet-veshchey-dlya-meditsiny
https://iot.ru/meditsina/kak-iot-pomogaet-patsientam-i-vracham