Цифровая медицина

Глава I. Цифровая диагностика для индивидуального пациента – единственный путь к оказанию эффективных медицинских услуг

Эта первая глава является в своем роде постановочной. Современные «цифровые медицинские системы» типа DocDoc.ru (она же – СберЗдоровье) и подобные им в строгом смысле цифровыми не являются. В лучшем случае – это электронная регистратура, которую затеял медбрат Герман Оскарович Греф с со товарищами. Да, к ней можно обратиться и получить за соответствующую плату устную консультацию опытного доктора. Но такие системы не решают главной проблемы – избавления от болезни.

Есть в Интернете и медицинские системы, которые «берегут анализы, которые вы потеряли», «хранят результаты всей семьи», «внимательно следят за динамикой здоровья/патологии», «помогают заботиться о близких». Как бы это не показалось циничным, но хочется задать простой и понятный вопрос: зачем это приложение, как оно улучшит здоровье конкретного человека, как оно убережет индивидуального пациента от тяжелых, онкологических, кардиологических, аутоиммунных и прочих патологий? Ответ то будет простым: да, никак! По сути дела, подобные IT-услуги нелепы и никому не нужны, кроме их создателей. Потому что результат их работы не имеет с с именно медициной и ее достижениями ничего общего. Это, максимум, около медицинские услуги, помогающие не пропустить время приема очередной таблетки.

Сейчас в Интернете так велик огромный массив медицинской информации, что легче создать свою медицинскую систему, чем выбрать подходящую. Если вы, конечно, хотите быть здоровым, а не заниматься подсчетом своих шагов и исчислением калорий.

Наши болезни, даже при одинаковых диагнозах и названиях, настолько индивидуальны, что трудно найти релевантную информацию, то есть сведения, которые бы были достаточными для излечения в каждом конкретном случае. Болезни не похожи друг на друга так же, как не похожи друг на друга их носители. И грипп у условного Ивана Ивановича не похож на грипп у Ивана Никифоровича. У одного человека болезнь может протекать настолько легко, что он ее и почти не замечает, другого же тот же недуг может отправить в мир Иной. Так разумно ли и того, и другого лечить одинакого?

Попробуем шаг за шагом разобраться в информационных потоках и определить то, что нам действительно нужно. Критическое восприятие медицинских сведений в Интернете будем использовать только для того, чтобы отсеять действительно необходимую нам для оздоровления информацию.

Самим медицинским системам, находящим отражение в Интернете, уже более 20 лет. Все они зародились в США и к настоящему дню наработали приличный опыт решения медицинских проблем. Вершиной является применение роботов Da Vinchi в хирургических полостных операциях, когда хирург может находится в Германии, а оперируемый пациент, например, в США. Другим достижением является применение высокоточных инструментов в нейрохирургии.

Но несмотря на впечатляющие достижения в высокотехнологичной медицинской технике, существенных успехов в преодалении сердечно-сосудистых и онкологических патологий мы не наблюдаем… Каков на сегодняшний день уровень IT-технологии в медицине? Куда нам все-таки надо двигаться, к научно обоснованной и обеспеченной строгой теорией медпрактике или сторону не традиционной медицины – шаманам, экстрасенсам, нелепым целителям и медиумам?

В книге Билла Гейтса «Бизнес со скоростью мысли» IT-технологиям в медицине посвящена отдельная 19-я глава «Система здравоохранения – разрозненные островки или единый контитент?» Её анализ очень важен, ибо без него невозможно разглядеть «свет в конце тоннеля». Весь текст главы был преобразован в цифровую форму и обработан методами математики: кластерным и факторным анализом и методами нелинейной множественной регрессии. Как мне представляется результат получился интересным.

Вся семантика текста Билла Гейтса о медицине исчерпывается 29 содержательными словосочетаниями, которые обозначены как конструкты (см. Приложение 1, главы 1). Какой же опыт мы можем извлечь из словесных формул Гейтса для нашего движения к высокому качеству здоровой жизни?

Прежде всего надо отметить, что основатель Microsoft понимает, что система IT-технологий должна быть интегрирована в действующую систему здравоохранения (см. Приложение 2 главы 1. Результаты измерения Евклидовых расстояний.). Направления интеграции IT-технологий следующие:

– правительственная система здравоохранения,

– руководители организаций здравоохранения,

– врачи и медицинский персонал,

– интернет (позитивная и отрицательные стороны),

– здоровье,

– лекарства,

– анализы,

– эксперты,

– IT-организации,

– компания Microsoft,

– и сам Билл Гейтс.

Понятно, что все элементы, входящие в интегрированную с IT-технологиями систему здравоохранения, важны, но не равнозначны. На начальном этапе необходимы как усилия правительства так и работа энтузиастов из сферы IT-технологий. За двадцать лет существования IT-технологий и энергичной динамики их развития в медицине лидерами становились то те, то другие структуры и системы. Сейчас уровень динамики «прорастания» IT-технологий в медицине замедлился.

Но судя по данным таблицы Приложения 2 к 1 главе накоплен определенный опыт применения IT-технологий в медицине США. Наиболее активным вектором применения IT-технологий в медицине сегодня является правительство США. Понятно почему. Потому что именно правительство США финансирует национальную программу медицинского страхования (Medicare), и, кровно заинтересовано в снижении расходов на оплату медицинских услуг.

Пока расходы по Medicare уменьшаются едва заметно, несмотря на значительные усилия государственных чиновников. Взгляните на таблицу 2. Из всего списка независимых переменных в 29 параметрах большая их часть, то есть 52,7 % работают на уменьшение расходов, а 47,3 % их увеличивает. Даже несмотря на то, что некоторые пациенты оплачивает часть медицинских расходов самостоятельно.

Другими словами, усилия легионов государственных чиновников США в деле уменьшения расходов бюджета по национальной медицинской системе страхования Medicare на медицину приносят минимальный, малозначимый результат. Если даже самая развитая страна не в состоянии существенно уменьшить свои расходы на медицину то, что же тогда говорить о «трудах» российских чиновников от медицины.

Поскольку бюджет по медицинскому страхованию, в том числе, и российскому, имеет строго лимитированный характер, постольку российские чиновники достигли цели во что бы то ни стало остаться в пределах бюджета с помощью методов строго административного управления.

Они просто оптимизировали медицинские учреждения и услуги, безжалостно их уничтожая. У вас есть показания сделать клинический и биохимический анализ крови, УЗИ, КТ или МРТ? Ну, тогда вам надо поехать в краевой центр, а это часто от 100 до 600 километров! После таких путешествий вопросы, оценки и действия больных и их родственников к власть предержащим становятся совсем не риторическими. А пандемия covid-19 окончательно расставила содержательные точки над i.

Но центральный вопрос – это, конечно, не действия безответственных ответственных чиновников любой государственной принадлежности по экономии денежных средств по линии оплаты медицинских услуг.

Центральный источник медицинских проблем сравнительно легко вычисляется при математическом моделировании текста Б. Гейтса.

ЭТО АНАМНЕЗ. Это источник любых медицинских назначений конкретного пациента, и, соответственно расходов, но, в конечном итоге – это вероятность выздороветь.

Государственные чиновники могут выдумать любые ограничения для управления расходами в здравоохранении как это сделали в США, создав и внедрив модель контрактного обслуживания. Которое директивно обязывает медицинские учреждения руководствоваться единым уровнем цен: инъекция препарата, например, 1,0 доллар, УЗИ брюшной полости – 3,0 доллара, наложение повязки – 0,5 доллара, и так далее.

Понятно, что подобное правило ограничивает только одно направление расходов, и, как минимум, не может регулировать кратность использования медицинских процедур, не говоря уже об экспоненциальном увеличении методов лечения, когда врач переходит от одного, якобы ошибочного, к другому, якобы верному. До тех пор, пока у врача будет возможность фантазировать по поводу диагностики патологий пациентов, до тех пор будут расти излишние и ошибочные назначения, которые не могут не вести к увеличению расходов.

Но если бы речь шла только о сокращении расходов! На самом же деле речь идет о значительно более важном для каждого из нас вопросе – о качестве жизни. А очень часто – о жизни и смерти. Необходимо активизировать позицию индивидуального пациента, как это показал подход к своему лечению Э. Гроува[1], других активных пациентов, и вашего покорного слуги. Уже существует поколение людей, типа Э. Гроува, которые лечатся самостоятельно, и, стремясь вылечится, продлевают вектор своей жизни!

Бывший глава Intel, один из лучших менеджеров Америки Эндрю Гроув обратил внимание на дрожь указательного пальца правой руки в 1999 году, когда только что покинул кресло директора компании Intel. Тогда ему было 63 года. Гроув пошел к врачу, который его полностью успокоил. Однако через год другой врач направил его к специалисту. «Она заставила меня закрыть глаза, обхватить руками голову и считать вслух в обратном порядке, вычитая из 100 по 7», – рассказывал потом Гроув. Врач диагностировала у него болезнь Паркинсона. «Для меня это был пустой звук, – вспоминал он, – Я не знал никого с такой болезнью». Но младшая дочь Гроува, узнав о диагнозе, чуть не лишилась чувств. Она физиотерапевт и работала с больными-паркинсониками, которые прикованы к дому и не могут даже самостоятельно есть. Гроув, чье состояние оценивалось в $400 млн, потратил к 2008 году $22 млн. на исследование болезни Паркинсона и пообещал $40 млн. Фонду исследования паркинсонизма Майкла Фокса, советником которого он являлся. За восемь лет он изучил эту болезнь во всех подробностях. «Узнав как обстоят дела, я рассвирепел, – говорит Гроув. – Так много людей работает над проблемой, и такой ничтожный результат». Финансируя исследования, Гроув требовал регулярных отчетов, настаивал на проведении новых экспериментов, ставил задачи практические и дерзкие: форсировать исследования так, чтобы даже после его смерти проект продолжался.

К тому времени он уже имел опыт борьбы со страшными болезнями. В 1995 году у Гроува обнаружили рак простаты. Прежде чем пройти курс радиотерапии, он тщательно изучил все существующие методы лечения, оценив шансы, которые они дают, просчитал для себя наиболее оптимальный и строго его придерживался. С тех пор рецидива у него не было. Гроув был удовлетворен лечением, но тем, как медленно продвигаются медицинские исследования. Он даже попытался на своем примере привлечь внимание к этой проблеме. Так же поступил и в ситуации с паркинсонизмом. Гроув понял, что все рекомендованные лекарства борются исключительно с симптомами: повышенным тонусом мышц, нарушением координации, затрудненностью движений. Со временем организм к ним привыкает и перестает на них реагировать. К тому же диагноз тогда нельзя было установить по анализу мочи или крови – его ставил невропатолог по результатам осмотра и беседы с пациентом. Что согласитесь весьма субъективно и связано со множеством сопутствующих факторов. Разузнав все о болезни, Гроув высчитал, что на активную борьбу у него есть 15 лет. После чего он не может это делать просто физически. Он не стал принимать лекарства, потому что симптомы проявлялись у него слабо, а Эндрю опасался, что целебный эффект препаратов со временем ослабеет. Исследования показывали обратную связь между потреблением кофеина и подверженностью болезни, и, Гроув увеличил потребление кофе вдвое. Поскольку исследования на животных доказывали, что физические нагрузки поддерживают здоровье мозга, Гроув начал заниматься йогой, аэробикой, кикбоксингом.

Гроув более 35 лет отдал компании, успех которой был связан с тем, что Intel каждый год разрабатывал новую, более производительную версию старого продукта. «Я всегда имел дело с людьми, которые готовят чип к запуску в производство, всецело поглощены этим и стремятся уложиться в сроки», – говорит он. Ученые-медики же, на его взгляд, недостаточно быстро конвертируют фундаментальные исследования в практические решения. Национальный институт здравоохранения (NIH) тратил $200 млн. в год на изучение парконсонизма. При этом основным препаратом более 40 лет оставался леводопа. Хотя тот, стимулируя выработку дофамина в мозге, лишь снимает симптомы.

Вскоре после постановки диагноза Гроув попросил своего старого друга Барра Тэйлора, профессора психиатрии из Медицинского центра Стэнфордского университета, стать советником в новом отделе болезни Паркинсона, который он создал в своем фонде. Поначалу Гроув увлекся идеей использовать эмбриональные стволовые клетки в лечении заболевания. Он передал $5 млн. Калифорнийскому университету в Сан-Франциско на дальнейшее исследование стволовых клеток в то время, когда на такие работы тратилось только несколько миллионов долларов в год. В 2002 году он присоединился к Фонду Фокса в финансировании восьми других лабораторий, изучавших стволовые клетки.

К 2003 году исследователи, которых он финансировал, научились превращать стволовые клетки в вырабатывающие дофамин нейроны, но, когда их вводили мышам, нейроны либо снова перерождались в эмбриональные стволовые клетки, либо прекращали вырабатывать дофамин. Вторая серия грантов на изучение стволовых клеток, выданных Гроувом и Фондом Фокса в 2004 году, тоже не позволила добиться успеха: в одном из экспериментов часть производящих дофамин клеток развивалась в опухоли.

Тем временем состояние здоровья Гроува ухудшалось. В 2004 году тремор вынудил его отказаться от контактных линз и перейти на очки. Он стал использовать программы для распознавания речи, поскольку не мог набирать текст на клавиатуре. Из-за скованности мышц его лицо стало напоминать маску. На маркетинговой конференции Intel в феврале 2005 года Гроув незадолго до выступления обнаружил, что не может перелистывать страницы. Как утверждает автор его биографии Тедлоу, за 10 минут до речи ассистент разложил все страницы на пюпитре. Несколько месяцев спустя Гроув начал принимать минимальные дозы леводопа. Скоро окружающие заметили изменения к лучшему, а председатель Совета Директоров Intel Крейг Баррет отметил, что он стал очень ловким.

Еще одна проблема, которая донимала Гроува, – диагностика заболевания. Он никак не мог смириться со стандартным тестом, с помощью которого неврологи измеряют степень развития болезни Паркинсона. Этот тест очень субъективен. Врачи выносят вердикт после 15-минутной проверки способности пациента говорить, двигаться и ходить. Но симптомы могут проявляться с разной степенью интенсивности в разные дни и даже часы, так что момент, запечатленный врачем, может быть не репрезентативным. Это так не похоже на упорядоченный, основанный на повторяемости мир производства микросхем. «Шкала болезней Паркинсона – полная чепуха» – смеялся Гроув.

В мае 2005 года, покидая пост председателя совета директоров Intel, Гроув спросил Эрика Дишмэна, руководителя исследовательского центра компании, может ли он разработать машину для объективной оценки состояния больного. Дишмэн предложил два теста, которые измеряют силу речи пациента с помощью звукозаписывающей микросхемы, и еще три других: панель с переключателями, две фортепьянные клавиши и кнопки, как у видеоигры, для измерения скорости реакции и движений. «Все способы измерений, которые реализованы в этой коробке, существуют уже долгие годы. Но никто не оценивал с их помощью развитие болезни» – сокрушался Гроув.

Гроув вложил $2 млн., а Intel – труд разработчиков примерно на $1 млн, чтобы создать и опробовать прототип этого апппарата, однако дело так и не продвинулось.

Раздражало Гроува и нежелание медиков и фармакологов возвращаться назад и искать причины неудач тех или иных испытаний. Так, в 2004 году биотехнологическая фирма Amgen начала клинические испытания средства от паркинсонизма – глиального нейротрофического фактора (GDNF). Но доля пациентов с улучшениями составила 20.0 %. А после того, как исследования на приматах показали высокий уровень токсичности GDNF, Amgen прекратила дальнейшие испытания на людях. Гроув изучил данные и заметил, что один из пациентов восстановился на 80,0 %. «Кто этот человек и что мы знаем о нем?» – спросил он. Неизвестно, потому что никто не потрудился проследить его дальнейшую судьбу. Стивен Джил, британский нейрохирург, который проводил первый опыт по введению GDNF обезьянам, считает, что причиной токсичности был неправильный способ введения препарата в мозг обезьяны. Многие паркинсоники были очень огорчены решением компании прекратить испытания GDNF.

Десять участников испытаний безуспешно просили, чтобы им продолжили вводить препарат, они верили, что он помогает. Гроув спонсировал нескольких исследователей, которые пытаются вводить GDNF в мозг. Один из них, Кристоф Банкевич из Калифорнийского университета в Сан-Франциско считает, что поддержка Гроува кардинально ускорила его исследования. Банкевич добавляет, что Гроув сделал его более организованным: «Он заставлял меня быть хорошим менеджером». Сам бывший глава Intel тем временем пытался убедить одну крупную медицинскую компанию (никак с ним не связанную) получить лицензию на программу GDNF у Amgen, чтобы возродить ее.

Гроув был прирожденным гендиректором. Он любил руководить людьми, даже теми, кто на него не работал, – все во имя прогресса в лечении болезни Паркинсона. Гроув вникал в исследования, которые он финансировал, как будто они были его собственными, интересовался результатами, следил за ходом связанных исследований и предлагал новые эксперименты. И это доставляло ему удовольствие. При этом Гроув прекрасно понимал, что ему дорог каждый день.

В результате, победить Паркинсонизм ему не удалось, но он сильно продвинул медицину в этом напрвлении. Эндрю Гроув оставил наш мир в 2016 году в возрасте 79 лет.

Главное, что оставил нам в наследство талант Гроува это, во-первых, убеждение в том, что именно не врачи придают динамизм процессам прогресса в медицине. Во-вторых, понимание того, что медицинские исследования на генном уровне заводят в тупик. В-третьих, гениальный опыт Гроува навел меня на мысль о том, что все неудачи в медицинских исследованиях связаны с ошибками и не адекватными измерениями взаимодействия параметров крови и тканей на клеточном, молекулярном и генном уровне. Только обращение к математическому моделированию биохимических процессов способно изменить ситуацию в медицине. Биография Гроува не только воодушевляет меня как исследователя в применении математики в медицине, но и лишний раз убеждает в том, что эффективные лекарства будут сделаны на полях математического моделирования, а эффективная помощь индивидуальному пациенту будет оказана с той же помощью математического моделирования и IT-технологий, то есть с помощью диагностики персональных данных пациента. Его данных инструментальных обследований, данных анамнеза заболевания, значимых анализов крови. Этот процесс я называю эффективным действием IT-таблетки.

К настоящему моменту усилиями создателей и разработчиков IT-технологий складывается благоприятная ситуация в ауре медицинских услуг. Эффективность любой системы, включая, конечно, и здравоохранение показывает преобладание количества положительных взаимосвязей между «параметрами» в сравнении с отрицательными взаимосвязями между «процессами».

Симметричная матричная таблица Приложения 3 Главы 1 показывает, что над диагональю располагаются положительные вычисленные и значимые взаимосвязи между параметрами, а под диагональю – отрицательные взаимосвязи. Если посмотреть на взаимосвязи числом больше трех, то мы увидим, что количество положительных взаимосвязей по вертикали и по горизонтали составляет 60 «ядер», а количество отрицательных «ядер» взаимосвязей по горизонтали и вертикали равно 40.

Очевидно, IT-технологии обеспечивают, хотя и противоречиво, объективный процесс внедрения IT-технологий в здравоохранение с положительными трендами.

Расчеты показывают, что из всей системы взаимосвязей именно анализы, прежде всего крови делают диагностику точной и сокращают практически до нуля возможности совершения ошибок. Достаточно сказать, что из всей совокупности факторов – независимых переменных – 61,4 % действуют положительно на такую зависимую переменную как АНАЛИЗЫ (см. таблицу Приложение 2, главы 1).

Таким образом, прежде всего АНАМНЕЗ и его заключительная форма – Выписной Эпикриз, и, главным образом, АНАЛИЗЫ, являются ключами охраны здоровья конкретных и индивидуальных пациентов.

Именно они делают медицину медициной.

И это не только непрофессиональное промедицинское мнение гуру IT-технологий Б. Гейтса, но и позиция профессиональных врачей, которые связывают будущее медицины с развитием информационных технологий.