Это прорыв! 100 уроков бизнес-инноваций. Ч3. ЗДРАВООХРАНЕНИЕ. VR, AR и большие данные в медицине

ЗДРАВООХРАНЕНИЕ

Электронная книга t.me/kudaidem/1760

Дополненная реальность, виртуальная реальность и большие данные в здравоохранении

Технологии виртуальной реальности используют в разных профессиях для улучшения процесса обучения: например, проект VirtualSpeech [ 53 ] помогает отрабатывать навыки публичных выступлений.

Но в медицине, где цена ошибки бывает слишком велика, образовательный потенциал виртуальной реальности особенно ценен. Для его реализации был создан стартап EchoPixel [43] — исследовательское виртуальное пространство, в котором хирурги могут практиковаться на 3D-моделях органов.

Шведские аптеки Apotek Hjärtat [ 42 ] дополняют традиционные фармакологические обезболивающие демонстрацией сцен в виртуальной реальности (проект «Счастливое место»).

А стартап DeepStream VR [ 46 ] создал игру «COOL!», которая использует эффект погружения в виртуальную реальность для снижения болевого синдрома у пациентов с ожогами. С помощью МРТ создатели проекта доказали: у играющих существенно снижается активность мозга, связанная с болевыми ощущениями.

Британский проект Geneix [ 41 ] анализирует большие данные для выявления уникальных особенностей пациента и подбора лекарства с минимальными побочными эффектами.

 Zebra [ 47 ], стартап из Тель-Авива, разрабатывает искусственный интеллект, способный диагностировать заболевания костей, сердца, печени, легких и молочных желез по результатам компьютерной томографии.

Оба проекта нацелены на экономию времени работы практикующих врачей и в перспективе будут способствовать росту качества медицинских услуг за счет увеличения точности анализов. Дополнительные возможности для врачей и пациентов

Набор CliniCloud [ 48 ] отслеживает состояние сердца, легких и температуры тела. CliniCloud, как и  многие другие устройства для домашней диагностики, может пересылать информацию для анализа  в больницы или в умные системы вроде Geneix либо Zebra, что сэкономит еще больше времени перегруженного персонала больниц.

41 АНАЛИЗ ДНК ДЛЯ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПОДБОРА ЛЕКАРСТВ

Geneix использует большие данные и специальные алгоритмы для определения уникальных особенностей пациентов, чтобы подбирать нужные лекарства с минимальными побочными эффектами

Для работы системы требуется ввести данные генетического теста 23andMe. Geneix создает и хранит утвержденный профиль реакций пользователя на лекарства — и доктора могут в любой момент к нему обратиться. После того как Geneix проанализирует генетическую информацию пациента, тот получит по электронной почте специальный отчет с информацией о предполагаемой реакции на лекарства. Отчет можно интегрировать в электронные системы здравоохранения, чтобы каждый врач мог получить эту информацию для персонализации лечения. В Geneix убеждены: нельзя продолжать лечить всех пациентов одинаково. Такой подход к  медикаментозной терапии постоянно дает побочные реакции. Система подталкивает врачей отказаться от реактивного подхода в медицине в пользу анализа перспектив и тем самым помогает избежать потенциальных побочных эффектов от взаимодействия лекарственных средств между собой — и с генами конкретного человека

Другой проект Geneu  — британская компания, которая уже использует данные анализа ДНК для подбора индивидуальных средств против старения кожи.

НА ДОМ

1. Как анализ ДНК может дать бизнесу возможность индивидуализировать продукты и услуги?

2. Сбор и анализ каких данных помогли бы еще больше индивидуализировать систему здравоохранения?

3. Какие еще инновации помогут в борьбе с проблемами, ежегодно приводящими к сотням тысяч смертей по всему миру?

Название инновационного проекта: Geneix www.geneix.com  Страна: Великобритания Сфера: Здоровье и благополучие

42 МЕДИЦИНСКОЕ ПРИЛОЖЕНИЕ, КОТОРОЕ ПРЕДЛАГАЕТ БОЛЕУТОЛЯЮЩУЮ ВИРТУАЛЬНУЮ РЕАЛЬНОСТЬ

Шведская аптечная сеть Apotek Hjärtat применяет технологию Happy Place (пейзажи, смоделированные в виртуальной реальности) в качестве дополнительной терапии при использовании традиционных фармацевтических болеутоляющих.

Подтверждено: отвлечение внимания с помощью виртуальных пейзажей и воздействия успокаивающих стимулов эффективно снижает боль.

Технология виртуальной реальности создает аудиовизуальную иллюзию, которая переносит пользователя в цифровой мир. Согласно результатам одного исследования, эффективность метода в снижении болевого синдрома сравнима с эффективностью наркотических средств.

Активность взаимодействия со средой определяет сам пользователь. Если на объекты смотреть дольше обычного, раскрывают новые аспекты среды.

Успешная платформа для уменьшения болевых ощущений должна:

l отвлекать человека от реального мира и его собственного тела, максимизировать эффект присутствия в виртуальной среде;

l снижать негативные эмоции;

l быть доступной с точки зрения дизайна, контента и технологий;

l оказывать позитивное влияние на пользователя — расслаблять, успокаивать, вызывать ощущение благоговения и изумления.

Виртуальную реальность используют в качестве дополнительного средства в разных отраслях: от воссоздания мест преступления для присяжных до симуляторов для обучения навыкам экстренной помощи при родах.

НА ДОМ

1. Как можно было бы применять подобные технологии в индивидуальном порядке, например в небольших удаленных населенных пунктах?

2. Как еще аптеки и специалисты из области здравоохранения могут взаимодействовать со стартапами для улучшения качества услуг?

3. Как еще можно использовать виртуальную реальность в здравоохранении?

Название компании: Apotek Hj rtat www.apotekhjartat.se  Название инновационного проекта: Happy Place Страна: Швеция Сфера: Здоровье и благополучие

43 ИЗУЧЕНИЕ ТРЕХМЕРНЫХ ПРОЕКЦИЙ ОРГАНОВ В ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ ПЕРЕД ОПЕРАЦИЯМИ

EchoPixel будет использовать данные медицинских снимков для создания трехмерных изображений органов в виртуальной реальности, чтобы доктора могли изучать их перед операциями.

На основе изображений, собранных в результате рентгенографии и  томографии, технология True 3D создает трехмерные модели частей тела. Их можно подробнее изучать через платформу виртуальной реальности zSpace. Врач может вращать и  разрезать изображения органов, в  том числе мозга и сердца, с помощью специального стилуса. Возможно даже исследовать кишечник — симулировать продвижение по нему.

Помимо клинического применения, True 3D компании EchoPixel потенциально может использоваться как исследовательский и образовательный инструмент. В  результате получился продукт, который улучшит процесс обучения врачей, лечения и заботы о пациентах

НА ДОМ

1. Можно ли реализовать подобные комбинированные технологии в других областях, например в механике и строительстве?

 2. Какие еще инновации можно использовать для снижения когнитивной нагрузки докторов?

3. Как еще можно применять виртуальную реальность в образовании?

Название инновационного проекта: EchoPixel www.echopixeltech.com  Страна: США Сфера: Дизайн / Образование / Здоровье и благополучие / Некоммерческие и социальные организации

44 ТАБЛЕТКИ С ИНДИВИДУАЛИЗИРОВАННОЙ ДОЗИРОВКОЙ ВЕЩЕСТВ, СОЗДАННЫЕ С ПОМОЩЬЮ 3D-ПРИНТЕРА

Ученые из Национального университета Сингапура разработали технологию создания индивидуализированных лекарств на 3D-принтерах, позволяющую объединять разные лекарства в одной таблетке.

Лекарства, которые раньше нужно было принимать в разное время дня и в разных дозах, теперь можно объединить в одной таблетке. В простой компьютерной программе, для использования которой не нужно обладать специальными техническими знаниями, доктора прописывают график приема и дозировку лекарственных веществ. После этого программа создает соответствующую смесь, которую можно распечатать на 3D-принтере. Смесь распределяется по специальным частям таблетки таким образом, чтобы требуемая доза лекарства выделялась в нужное время. Возможность закладывать нужное время и способ высвобождения вещества в теле (так называемый профиль высвобождения) — важнейшая особенность новой системы. Сама таблетка состоит из трех компонентов, один из них — полимер, в котором хранится действующее вещество. Порядок высвобождения вещества определяется формой этого полимера. Например, структура из пяти элементов позволяет добиться эффекта высвобождения лекарства пять раз в течение дня.

В технологии используются доступные на рынке 3D-принтеры.

Эта безопасная, доступная и индивидуализированная система облегчит жизнь людям по всему миру.

НА ДОМ

1. Как еще 3D-печать может облегчить нашу жизнь?

2. Какие еще доступные на рынке технологии можно применять в области здравоохранения?

3. В каких сферах ваша компания может начать сотрудничество с учеными и исследователями, чтобы изменить неудобные и устаревшие методы?

Название инновационного проекта: 3D-печать таблеток по рецепту news.nus.edu.sg  Страна: Сингапур Сфера: Дизайн / Здоровье и благополучие

45 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БОЛЬШИХ ДАННЫХ ДЛЯ ПРЕДСКАЗАНИЯ КОЛИЧЕСТВА ОБРАЩЕНИЙ В БОЛЬНИЦУ

Assistance Publique — Hôpitaux de Paris (AP-HP), сеть парижских госпиталей, запустила аналитическую систему, построенную на принципах машинного обучения. Она должна улучшить управление спросом на ресурсы здравоохранения.

Система Trusted Analytics Platform (TAP) проанализировала данные об обращениях в  парижские больницы за десять лет, информацию о погоде, механизмах распространения гриппа и  официальных выходных. Чтобы распределять человеческие ресурсы крайне важно правильно прогнозировать количество пациентов. Точное прогнозирование снижает время ожидания и улучшает качество медицинских услуг.

TAP — аналитическая опенсорс-платформа, которая использует механизмы машинного обучения для создания инструментов и услуг в самых разных сферах применения.

Сотрудники больниц могут оценить предполагаемое количество обращений на ближайшие 15 дней.

Применение новых технологий в  здравоохранении помогает находить более эффективные способы распределения ограниченных ресурсов.

Так, медицинская информационная система на основе искусственного интеллекта, разработанная израильской компанией Kang Health, позволяет пациентам получать более точную информацию прямо из дома.

А приложение, созданное британской компанией Beautiful Information, предоставляет клиническим специалистам визуализированные данные о  пациентах в режиме реального времени.

НА ДОМ

1. В каких сферах здравоохранения технологические обновления были бы особенно актуальны?

2. Как еще можно использовать большие данные для улучшения эффективности медучреждений?

3. Какие еще отрасли могли бы применять подобные системы для прогнозирования спроса?

Название инновационного проекта: TAP — система прогнозирования количества обращений trustedanalytics.org  Страна: Франция Сфера: Здоровье и благополучие / Умные города

46 СНЕЖНЫЙ МИР В ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ, ГДЕ ОСЛАБЕВАЕТ БОЛЬ ОТ ОЖОГОВ

Компания DeepStream VR создала игру в виртуальной реальности для снижения физической боли у людей, получивших ожоги.

Игра «COOL!» — это виртуальный мир, созданный для снижения боли: он отвлекает пациентов с ожогами от болевых ощущений во время обработки ран или пересадки тканей. Эффект достигается благодаря игре от первого лица с эффектом погружения; игровое путешествие пациент проходит в компании милой выдры. В ходе игры каждый участник выбирает для себя нужное соотношение активности и расслабления и  контролирует общий ход игры.

Биосенсоры помогают усилить ощущение потока, контролируя интенсивность переживания, и тем самым максимизируют его преимущества. Клинический интерфейс следит за процессом и его результатами. Исследования с помощью МРТ показали, что болевая активность мозга пациентов во время игры существенно снижается; сами участники подтверждали, что боль становилась слабее.

Чтобы уменьшить количество болеутоляющих, употребляемых пациентами, технологию применяли американские военные в Ираке и Афганистане. В своем выступлении на конференции TedMed Ховард Роуз сказал, что пришло время «использовать эту технологию на благо здравоохранения».

НА ДОМ

1. Как еще можно использовать виртуальную реальность в сфере здравоохранения?

2. В каких еще отраслях можно применять инновации, связанные с виртуальной реальностью?

3. Какие еще технологии могли  бы помогать пациентам отвлекаться от боли и  дискомфорта? Может быть, подкасты, умное освещение, умные дисплеи?

Название инновационного проекта: COOL!  firsthand.com  Страна: США

47 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА ДЛЯ ГЛУБОКОГО АНАЛИЗА МЕДИЦИНСКИХ СНИМКОВ

Zebra, медицинский стартап из Тель-Авива, разрабатывает алгоритмы для выявления с помощью искусственного интеллекта распространенных заболеваний по медицинским снимкам

Тысячи маммограмм каждый год неправильно интерпретируются, потому что признаки болезни груди достаточно вариативны.

Пока сервис работает только с  результатами КТ. По мере развития ИИ создатели планируют осуществлять анализ и других типов снимков.

Система включает в себя архив из миллионов анонимизированных снимков для глубокого машинного обучения. Эта алгоритмическая техника позволяет компьютерам анализировать огромные последовательности данных и  автоматически выявлять паттерны и особенности, сравнивать их с новыми изображениями и  делать прогнозы.

Пока что ИИ научился распознавать заболевания костей, сердца, печени, легких и груди. Система ускорит процесс выявления отклонений.

Приложение HemaApp разработано, чтобы помочь жителям отдаленных сельских поселений измерять уровень гемоглобина, который разносит кислород по телу. Отклонения показателя гемоглобина в крови являются признаками различных состояний и заболеваний, в том числе недостаточного питания детей и анемии.

НА ДОМ

1. Какие еще аспекты повседневной заботы о здоровье можно было бы улучшить с помощью технологий?

2. В каких еще областях здравоохранения можно использовать искусственный интеллект?

3. Как мог бы ваш бизнес снизить давление на персонал благодаря применению ИИ в сферах, где пока работают только люди?

4. Какие еще технологические разработки можно применить для решения проблем нехватки сотрудников и средств в системе здравоохранения?

Название инновационного проекта: Онлайн-анализ медицинских снимков us.zebra-med.com/  Страна: Израиль Сфера: Здоровье и благополучие

48 УМНЫЙ НАБОР ДЛЯ ДОМАШНЕЙ ДИАГНОСТИКИ

Австралийский стартап CliniCloud разработал набор для домашней диагностики.

Футболка WEMU, способна «почувствовать» эпилептический припадок и  вызвать врача.

Приложение Peek Vision позволяет врачам дистанционно проводить обследование глаз пациента.

Стартап CliniCloud разработал технологию для самостоятельного проведения медосмотра в комфортной домашней обстановке. Пациент использует стетоскоп, бесконтактный инфракрасный термометр и специальное приложение. Приложение подсказывает пользователю, что делать с оборудованием, помогает регистрировать, сохранять и пересылать данные о температуре тела, сердцебиении и дыхании семейному врачу.

приложение создано, чтобы сократить ненужные визиты. Цель проекта — популяризировать заботу о здоровье в домашних условиях.

Компания сотрудничала с  разработчиками приложения «Врач по требованию» (Doctor On Demand) — этот инновационный проект позволил пациентам пользоваться платными консультациями врача по телефону; цель сотрудничества — «впервые интегрировать интернет-устройства и крупную телемедицинскую платформу». В числе партнеров также целый ряд компаний, оказывающих страховые и  медицинские услуги, этим компаниям проект помогает привлекать пациентов предложениями о доступных медицинских услугах.

компания планирует сделать следующий шаг — выпустить свой набор API/ SDK, чтобы партнеры интегрировали в платформу не только устройства CliniCloud, но и любые другие. Кроме того, компания собирается в  ближайшем будущем вывести на  рынок еще два устройства.

Другая технология умного домашнего тестирования — устройство, позволяющее провериться на ЗППП (венерические заболевания) — умное диагностическое кольцо Hoope.

Действие кольца происходит следующим образом:

1. Встроенный генератор электрических импульсов вызывает онемение кожи на пальце.
2. Далее нажимается кнопка на кольце, которая активирует одноразовую иглу.
3. Игла получает образец крови, который на основе исследования капилляров в «микролаборатории — на – чипе» диагностирует заболевание.

Полученные образцы крови проходят через четыре микроканала, где подвергаются воздействию разных антигенов, связанных с отдельным заболеванием. При получении положительной электрохимической реакции бортовая электроника диагностирует тот или иной вирус

НА ДОМ

1. Какие инновации помогут лучше выстроить связь между новыми технологиями и  традиционными структурами здравоохранения?

2. Как CliniCloud расширить область возможного применения, включив, кроме данных о  текущем состоянии организма, сведения об изменениях состояния здоровья?

3. Как еще с  помощью технологий можно добиться удешевления медицинских услуг без снижения их надежности и стандартов качества?

Название инновационного проекта: CliniCloud www.clinicloud.com/en Страна: Австралия Сфера: Эксклюзивный доступ / Здоровье и благополучие

49 MAKERNURSE: РЕАЛИЗУЯ ИННОВАЦИОННЫЕ ИДЕИ МЕДСЕСТЕР

MakerNurse предлагает рабочие пространства, материалы и поддержку медсестрам в оптимизации оборудования с учетом нужд пациентов.

Проект MakerNurse — образовательное пространство, в котором медсестры могут находить решения для уникальных задач, которые ставят перед ними пациенты.

Помогают больницам использовать изобретательность медсестер.

«Помещения для творцов» (makerspace) располагаются прямо в больницах — так медсестры и  другие медработники быстро получают доступ к нужным инструментам и материалам. В таком помещении собраны разнообразные клеи, стяжки и застежки-липучки, электронные устройства, в том числе сенсоры и микроконтроллеры, а также инструменты — от клещей до иголок, от 3D-принтеров до лазерных резаков. Пространство разделено на несколько рабочих мест, каждое из которых оборудовано в  соответствии с  определенными медицинскими задачами, будь то контроль за жидкостями или ортопедические технологии. Медперсонал может использовать помещения для разработки прототипов новых инструментов с нуля, равно как и для доработки уже существующих медицинских устройств.

Например, можно прикрепить специальный сенсор к  емкости для таблеток, чтобы отслеживать правильность их приема, и  любым другим образом модифицировать оборудование, приспособив его к индивидуальным нуждам пациентов.

Чтобы медсестры могли ставить себе в заслугу разработку нового устройства и объяснять, как им пользоваться, в  рабочем пространстве предусмотрена специальная «селфи-станция». Пользователи могут загружать инструкции, подсказки, фото и видео.

Выступление основательницы проекта на TedMed https://youtu.be/0TVMTrIVFyc

Медицинские наборы «сделай сам» для проекта iLab позволили создать медицинское оборудование на 3D-принтере после землетрясения на  Гаити; они используются в  ситуациях, когда требуется быстро решить уникальные медицинские задачи. Открывая перед медсестрами возможность безопасно заниматься доработкой оборудования и обмениваться идеями, MakerNurse надеется укрепить инновационную культуру на передовой линии здравоохранения.

НА ДОМ

 1. Какие еще сферы могли бы выиграть от внедрения проектов, основанных на принципе «сделай сам»?

2. Как еще компании или общественные организации могли  бы использовать знания работников для совершенствования оборудования и процессов?

3. Какие еще преимущества могла бы получить сфера здравоохранения от поддержки инноваций снизу?

Название инновационного проекта: MakerNurse www.makernurse.org  Страна: США Сфера: Дизайн / Здоровье и благополучие

50 ЧАТБОТ, КОТОРЫЙ ИСПОЛЬЗУЕТ ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИАГНОЗА Китайская компания Baidu разработала бот, который использует естественную речь для прямого взаимодействия с пациентами и тем самым ускоряет диагностический процесс.

китайский поисковик Baidu запустил медицинский чатбот Мелоди (Melody), который должен ускорить диагностический процесс. Чатбот, созданный в компании Baidu для мобильного приложения «Доктор» (Doctor), использует разработанные специалистами компании технологии глубокого обучения и обработки естественной речи и помогает врачам ускорять процесс диагностики и подбора лечения.

Бот собирает информацию у пациентов в реальном времени: задает вопросы и  сравнивает полученные ответы с  базой медицинских данных Baidu.

«Основная цель создания Мелоди  — обеспечить пациентам опыт онлайн-взаимодействия, близкий к реальному человеческому диалогу. Бот дает крайне индивидуализированные и соответствующие ситуации ответы на вопросы пациента.

Над созданием искусственного интеллекта в  Baidu трудится команда из 1000  человек.

Для создания Мелоди использовались данные из разных публичных и  частных источников: медицинских учебников, сайтов, поисковых запросов, а  также напрямую от врачей. Затем для осмысления этой информации применялись технологии глубокого обучения.

Главная цель компании — укрепить связь между докторами и пациентами, а также ослабить давление на медработников.

Широко известны выдающиеся медицинские инновации, в которых технологии применялись для улучшения процесса диагностики. В  их числе  — стартап Everly, с помощью которого пациенты заказывают медицинские тесты из дома и получают результаты онлайн, и чип, разработанный в Университете Эйндховена, который отслеживает потливость (она может указать на то, что человек заболевает).

НА ДОМ

1. Какие еще области медицины не помешало бы автоматизировать?

2. Как еще можно использовать чатботы, чтобы снизить давление на людей?

3. Как ваша компания может применять продвинутые технологии искусственного интеллекта для обучения и взаимодействия с клиентами? И

Название инновационного проекта: Melody research.baidu.com/baidus-melody-ai-powered-conversational-bot-doctors-patients/  Страна: Китай Сфера: Здоровье и благополучие

РЕЗЮМЕ

Здоровье и  экосистемы — основные условия человеческого существования, и с ними неразрывно связаны темы, которых мы уже коснулись в этой книге. Это и создание умных здоровых городов, и социальная и экологическая устойчивость, и, конечно же, поиск такого подхода к путешествиям, закупкам и  другим потребительским действиям, который будет положительно влиять на  здоровье и нас самих, и планеты в целом.

Если все участники процесса внесут свою лепту, мы  будем всё лучше разбираться в  собственном здоровье, научимся улучшать условия и системы обучения практических специалистов, сможем еще больше индивидуализировать процесс лечения. Выше были описаны инновации, которые доказывают: все это действительно возможно — сейчас и в будущем.

НА ДОМ: ЗДРАВООХРАНЕНИЕ

1. Подумайте, почему здравоохранение — отличная среда для развития технологий виртуальной реальности. Учебные симуляторы и снижение боли — в этих сферах потенциал виртуальной реальности очевиднее, чем в любых других. Тем не менее использовать преимущества виртуальной реальности перед простым отображением объектов можно в самых разных областях.

2. Станьте сами себе врачами, используйте новые технологии. Постоянно открывают нам новые возможности отслеживать собственное состояние здоровья, разбираться в  нем и  поддерживать его. Благодаря продвинутым механизмам обработки данных и  наборам самодиагностики нам все реже нужно обращаться к врачам.

3. Синтез инноваций дает результаты, превышающие сумму отдельных частей. Несложно представить, как объединить десять перечисленных в  этом разделе инноваций в  саморазвивающуюся систему. Однако подумайте, с какими еще описанными в книге инновациями их можно объединить? Например, как можно использовать технологию дистанционного присутствия (мы обсудим ее в главе, посвященной коммуникационным технологиям) в комплекте с наборами для домашней диагностики?

4. Меняйте собственные страховые условия. Вскоре пациентам будут легко доступны разнообразные данные, которые позволят выбирать собственные, глубоко индивидуализированные страховые условия. Уйдут единые для всех дорогие полисы, на  которые страховые компании полагались в  последние годы. Однако новые возможности предполагают и  новую ответственность с  обеих сторон. Иными словами, пора взять себя в руки и выйти на пробежку