Цифровая медицина

Поскольку только таким путем медицина сможет перейти из разряда наук эмпирических, продвигающихся вперед путем проб и ошибок, в науки точные, основанные на строгих цифрах и формулах.

Всем хочется заглянуть за горизонт. В 2016 году была издана хорошая книга «БУДУЩЕЕ МЕДИЦИНЫ: ваше здоровье в ваших руках». Автор – Эрик Тополь – практикующий кардиолог и профессор геномики[2] и директор Института трансляционных исследований, знает о том, что пишет.

В книге обсуждаются сложнейшие проблемы онкологии и сердечно-сосудистых патологий, которые могут быть решены, в недалеком будущем, с помощью новейших аппаратных технологий и IT-приложений.

Книга, конечно, интересна, но пересказывать ее не имеет никакого смысла. Мы ее используем для того, чтобы путем аналитических процедур прикладной математики выявить глубинный смысл происходящих изменений в медицине. Традиционных путей решить такую задачу не существует.

Я поступил очень просто, как и в случае с книгой Б. Гейтса: взял две главы:

– Глава 6 «Мои анализы и сканограммы»

– Глава 7 «Моя история болезни и лекарственные назначения»

Получилось 48 страниц, которые были оцифрованы и преобразованы в математические модели, которые позволяют понять истинное состояние дел с «будущим» медицины.

Двадцать девять конструктов текста (см. приложение 8), которыми описаны поля оцифрованной матрицы, с помощью кластерного анализа, образовали структуру взаимосвязей параметров – конструктов текста – таким образом, что все взаимосвязи находятся и в «будущем» медицины между двумя «полюсами» Анализы и Врачи (см. приложение 9). Другими словами, в будущем IT-технологии не заменят (просто и не смогут заменить) профессиональных медицинских работников, но применение цифровых технологий вынудит непрофессионалов, работающих в медицинской сфере, неизбежно интегрироваться в медицинскую парадигму. Хотя, очевидно, кое-что придется изменять и в отношении врачей к IT-технологиям и математике.

Другую грань будущего состояния медицины показывают ранжированные ряды конструктов текстов Э. Тополя. (см. приложение 10). Практически в каждой из образовавшихся информационных групп есть конструкты текста, отражающие наличие новейшего медицинского оборудования. Здесь подтверждается банальная истина о том, что спектр новейшего медицинского оборудования в будущем будет продолжать расширяться.

Для примера рассмотрим первую информационную группу, состоящую из трех конструктов: Альбумин, Оборудование с излучением, Theranos (инновационная лаборатория США для экспресс-анализа крови).

Общим моментом для этих трех конструктов текста является тот факт, что из всех совокупностей конструктов факторов большая их часть, из 29 конструктов, действует на них (Альбумин, Оборудование с излучением и на Theranos (инновационная лаборатория США для анализа крови) отрицательно.

Альбумин – это параметр крови, который имеет сложную интерпретацию применительно к любой патологии. Трудности с интерпретацией Альбумина отражают отрицательное действие на него множество факторов. В целом, отрицательное действие на него, как на параметр крови, большинства факторов-конструктов позволяет утверждать, что когнитивный потенциал объяснения его влияния на ту или иную патологию не исчерпан. Очевидно, в будущем не прекратятся попытки объяснения влияния Альбумина на все типы патологий.

Отрицательное действие множества факторов на применение Оборудования с излучением определяются тем обстоятельством, что оно существенно ухудшает качество здоровья конкретного человека.

Отрицательное влияние на Theranos большинства факторов скорее всего вызвано тем обстоятельством, что на рынке медицинских услуг США, с одной стороны, существует значительное количество лабораторий, выполняющих подобную услугу, а с другой – у медицинского персонала нет потребности в получении оперативных данных о параметрах крови.

Что же касается того факта, что большинство учтенных факторов действуют отрицательно на Оборудование с излучением и на Экспресс-лаборатории позволяет нам обоснованно предположить, что с рынка медицинского оборудования и услуг в будущем будут исчезать как оборудование с излучением, так и экспресс-лаборатории анализа крови без медицинских аналитических заключений.

Что же касается того факта, что большинство учтенных факторов действуют отрицательно на оборудование с излучением и на экспресс лаборатории позволяет нам обоснованно предположить, что с рынка медицинских услуг в будущем будут исчезать как оборудование с излучением так и экспресс-лаборатории анализа крови без аналитки.

Другие информационные группы, а их всего четыре, дают нам еще более основательную информацию (см.:Приложение 10).

Как бы между строк Э. Тополь – практикующий кардиолог – высказал следующие мысли, концепции и идеи.

Во-первых, в будущем проблемы со здоровьем у большинства пациентов будут увеличиваться. Почему? Надежды на новейшее оборудование, которое решит задачи излечения рака груди, рака легких, рака печени, рака поджелудочной железы, как всегда это бывало в прошлом, обратятся в призраки. Например, применение смартфонов в качестве медицинского, а не информационного средства, обречены на провал по понятным причинам, вызванных множеством актуальных функций, которые выполняет это аппаратное средство. Но, а внедрение чипов, особенно растворимых (которые со временем растворятся в крови, так что их не надо будет выводить), в русло сосудов пациента для измерения параметров крови имеет реальную перспективу для повышения качества анализов крови. В общем, процесс создания и внедрения новейшего оборудования в клиническую практику достаточно противоречив и имеет длительную перспективу.

Во-вторых, до настоящего времени очень значительно действие врачебных ошибок. Конечно, ошибки в медицине трагичны. Из всех учтенных факторов-конструктов 54,7 % их количества увеличивают ошибки. Если хотите, ошибки в медицине это перманентный элемент работы врача. Важно только не настаивать на своих ошибках, и, вовремя их исправлять. Если вдуматься, можно прийти к парадоксальному выводу: чем ниже квалификация врача, например, молодого, тем меньше он сделал ошибок из-за своей ничтожной практики. По мнению опытных врачей-экспертов, в Германии 60,0 % диагнозов имеют ошибки, а в России 80,0 %, но это вызвано прежде всего уровнем инструментальной оснащенности медицинских работников и степенью фантазий врача о состоянии здоровья пациента, с которым он работает.

Что я имею ввиду, когда говорю о степени фантазийных представлений врача о состоянии здоровья своего пациента?

Вот вам реальный пример. Обратился к терапевту пациент с тем, что по его телу высыпали мелкие волдыри целой полосой по дуге от грудной мышцы на спину. И при этом пациент жаловался на страшные боли в области сердца и спины. Врач сразу же определил патологию – опоясывающий лишай, по научному Herpis zortec. Инфекционное заболевание. Госпитализировали пациента на дому и выписали лекарство – ВАЛВИР 1000 мг. Валацикловир. Противовирусное средство.

Пациент месяц принимал это лекарство. Эффект нулевой, а боли стали нестерпимыми, не помогали даже наркотические препараты, которые пациенту выдавали по рецепту, подкрепленному паспортом. И тут в процесс излечения вмешалась аксиоматика теории вероятности. Через месяц один из врачей Скорой медицинской помощи, которые табунами посещали пациента, страдающего от ужасных болей, попросил общий анализ крови, биохимию крови, коауголограмму и иммуноглобулины. Посмотрев на анализы врач обратил внимание на высокие уровни тромбоцитов (399) фибриногена (4,5) и иммуноглобулинов в среднем выше 10,0 ед. Чтобы избежать тромбоза, врач посоветовал принимать Тромбо-асс 100 мг., или провести сеансы герудотерапии, то есть использовать медицинские пиявки. Всего пациенту провели 7 сеансов этой кровавой процедуры. Через 3 часа после первой же гирудотерапии боли стали затихать и в этот же день исчезли совсем. Пациент, впервые за месяц выспался. А через три дня исчезли и волдыри. Другими словами, опытный врач скорой помощи обратил внимание на взаимосвязи процессов, которые ведут к тромбозу с патологией Herpis zortec. В итоге, пациент выздоровел. Когда об этих результатах узнал врач инфекционист, она сказала, что теперь по ее мнению, Herpes zortec обладает не только инфекционным потенциалом. Вот об этого рода фантазиях-ошибках я говорю. Просто недостаточно изучен человек как биохимическая и гуморальная особь. Недостатки наших знаний о человеке не могут не порождать ошибок. В конечном то итоге, именно такие ошибки и являются двигателем прогресса в медицине.

В-третьих, по мнению врачей-профессионалов, действие лекарств на пациентов не достигает своих целей. Так, из 29 конструктов экспертного текста Э. Тополя 51,2 % факторов действуют на медицинские препараты отрицательно. Так или иначе, действие лекарств на человека не является линейным, а недостаток наших знаний не может не ухудшать ситуацию для пациентов. Важно также отметить, что измерения показывают факт того, что практически все параметры крови и патологии увеличиваются (см.:Приложение 10). Это несомненное свидетельство того, что врачи не только не управляют изменениями параметров крови, и, даже хуже того, и задачу то такую не ставят.

Самый важный вывод состоит в том, что нам, если мы действительно хотим контролировать свое здоровье, то нам необходимо точно знать не только параметры крови, о которых нам показывает общий клинический, биохимический анализы крови, коагулограмма и иммуноглобулины, но, кроме того, нам важно знание взаимосвязей параметров крови и их патологических состояний, которые, в конечном итоге, определяют весь тот список патологий, который указан в МКБ-10[3].

В итоге, математическое моделирование текста Э. Тополя, как эксперта высшей квалификации, позволяет обнаружить самое важное – центральную проблему, которую надо решить для того, чтобы у медицины появилось реальное, а не идеальное (в смысле – вымышленное) будущее.

Центральная проблема для медицины – знание взаимосвязей, точнее – их незнание. Если мы обратим наше внимание на матричную таблицу[4], то увидим целую систему взаимосвязей как положительных так и отрицательных. Положительные взаимосвязи мы видим над диагональю в таблице, а отрицательные наблюдаются под диагональю.

В качестве «ядер» взаимосвязей определены конструкты текста Э. Тополя под соответствующими номерами, которые имеют значимые взаимосвязи с другими факторами-конструктами на матричном пространстве от 1 до 29.

Такая матричная таблица очень информативна, но мы укажем в ней только то, является наиболее важным. Все остальные интересные взаимосвязи, внимательный читатель без труда обнаружит самостоятельно.

Таблица показывает достаточно плотную систему взаимосвязей между факторами. Вместе с тем, существуют значительные матричные пространства, где просто нет вообще никаких взаимосвязей. Все это очень интересно.

Если посмотреть внимательно матричную таблицу (см.:Приложение 11), мы увидим выше диагонали или положительные взаимосвязи между факторами-конструктами или отсутствие взаимосвязей между ними, а ниже диагонали точно такие же взаимосвязи, но со знаком минус.

Исследовать надо взаимосвязи выше диагонали и ниже ее как по вертикали, так и по горизонтали. Получается количество положительных «ядер» взаимосвязей по горизонтали и по вертикали составляет 52 системных положительных ядра взаимосвязей, а отрицательных «ядер» взаимосвязей насчитывается 46 как по горизонтали так и по вертикали. Центром «ядра» взаимосвязей как положительного так и отрицательного считаются конструкты факторы, которые описывают поля матричной таблицы.

Преобладание числа положительных «ядер» над отрицательными отражает элементарный и понятный факт того, что в развитии медицины, все-таки, преобладают позитивные тенденции. При этом просто не могут не возникнуть противоречия которые, с одной стороны, являются источником этого самого развития, но с другой, сдерживают положительную динамику.

Давайте обратим внимание на два ядра – одно ядро положительное, а другое отрицательное.

Сначала разберем положительное ядро: гемоглобин (14), калий (15), холестерин (16), функция почек (17), функция печени (18), функция щитовидной железы (19), которые взаимосвязаны с пациентами (11), врачи (12), смартфоны с медицинскими приложениями (13).

Интерпретация подобных взаимосвязей отражает факт, что патологические состояния могут достаточно оперативно передаваться медицинским работникам, что сегодня происходит во многих странах, а не только в США. Другими словами, ИТ-технологии, как показывает подобная система взаимосвязей, решают только информационные задачи. Понятно, что это только часть проблемы решения излечения пациентов.

Теперь обратим внимание на то, как те же самые центры ядер взаимосвязей – гемоглобин (14), калий (15), холестерин (16), функция почек (17), функция печени (18), функция щитовидной железы (19), – связаны (со знаком минус) с такими факторами-конструктами как клиники (25) и рак легких (26). Такое отрицательное ядро взаимосвязей отражает то обстоятельство, что клиническая практика в США по поводу излечения рака легких не является успешной.

Пойдем дальше и обратим внимание на лакуны взаимосвязей, то есть на те места в матричной таблице, где вообще нет никаких взаимосвязей. Как показывает элементарные подсчеты: больше всего не существует взаимосвязей именно с такими параметрами как конструкты-факторы гемоглобин (14), калий (15), холестерин (16), функция почек (17), функция печени (18), функция щитовидной железы (19). Это точное свидетельство того факта, что в клинической практике нет однозначного понимания влияния того или иного параметра крови или патологий друг на друга и на процесс излечения.

Другой вывод, который можно сделать из-за отсутствия взаимосвязей конструктов-факторов, состоит в том, что «патологичными» могут быть не только те болезни, которые указаны под соответствующими кодами в МКБ-10, но и любые параметры крови и патологий, например, неорганические элементы: сывороточное железо, ферретин, цинк, натрий и др, и, органические элементы, например, щелочная фосфотаза, фибриноген, холестерин и др.

Итак, математический цифровой анализ текстов значимых книг о медицине показывает, что центрами тяжести развития эффективных медицинских услуг являются не просто повышение качества АНАМНЕЗА доктора о патологиях, которыми страдает конкретный пациент и АНАЛИЗОВ крови, мочи и так далее. Важнейшим компонентом повышения эффективности медицинской услуги для истинного излечения конкретного пациента может быть, во-первых, вычисление патологических параметров. Ими могут быть как конкретные вирусные патологии типа COVID-19, аденомы предстательной железы, панкреатита так и конкретные параметры крови, к примеру, гемоглобина, эритроцита, фибриногена, эозинофилов, СОЭ, АЛТ, АСТ и других. Во-вторых, и это самое главное: важнейшим элементом эффективной услуги медицины будущего является вычисление взаимосвязей между конкретными патологиями и параметрами крови для каждого пациента. Недостаточно констатировать, к примеру, у пациента рак легкого, надо показать, вычислить конкретно, что онкоген у пациента с раком легкого зависит, в основном, от двух параметров крови – от железа депонированного в печени – ферретина, и от высокого уровня фибриногена.

Такое точное вычисление параметров крови, которые стимулируют развитие онкогена, позволит врачу регулировать состояние любого параметра крови медицинскими препаратами, которые продаются в любой, даже сельской российской аптеке! Тогда, наконец, медицинские книжки конкретных людей превратятся из энциклопедических томов, накопленных индивидуальным пациентом перечислений болезней в технологические карты избавления от патологий.

Центром понимания феномена цифровой диагностики может быть только математика в ее прикладной форме. Осталось убедить в этом конкретного врача, для которого компьютерная программа стала бы клиническим инструментом, который вычисляет зависимости развития той или иной патологии от динамичных взаимосвязей параметров крови и патологий. Уже создано математическое описание и демонстрационная версия такой компьютерной программы, которая абсолютно не требует от врача фундаментальных знаний математики, но просто обязывает доктора обладать точным знанием своего медицинского предмета.

Примечания