CC BY
182
ВрЭЧ :::: Зарубежный опыт
™ и информационные
технологии
>
П.П. КУЗНЕЦОВ,
д.м.н., профессор кафедры управления и экономики здравоохранения Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики», г. Москва, Россия, ppk@mcramn.ru К.Ю. ЧЕБОТАЕВ,
руководитель международного отдела ООО «Академический МИАЦ», г. Москва, Россия,
konstantinchebotaev@gmail.com
Б.И. УЗДЕНОВ,
заместитель генерального директора ООО «Портал РАМН», г. Москва, Россия, w9037214806@gmail.com
МЕДИЦИНА И ВИРТУАЛЬНАЯ РЕАЛЬНОСТЬ 21 ВЕКА: СОЗДАНИЕ СИНТЕТИЧЕСКИХ СРЕД, ТРЕНДЫ, ИННОВАЦИИ
УДК 76.0J.JJ
Кузнецов П.П., Чеботаев К.Ю., Узденов Б.И. Медицина и виртуальная реальность 2J века: создание
синтетических сред, тренды, инновации (ВШЭ, г. Москва, Россия; Академический МИАЦ, г. Москва, Россия; Портал РАМН, г. Москва, Россия)
Аннотация. В статье дается обзор инноваций и трендов в развитии информационно-коммуникационных технологий и инструментария для оказания медицинской помощи и биомедицинского образования. Представлены примеры успешных зарубежных проектов, в том числе по наработке хирургических навыков в виртуальных средах, а также навыков опроса пациентов и постановки диагноза с использованием технологии виртуального стандартизированного пациента, проектов по компьютерному моделированию состояния здоровья с учетом разнообразных данных от генома до экспосомы.
Ключевые слова: информационно-коммуникационные технологии, синтетические среды, виртуальная реальность, обучающие тренажеры, виртуальный стандартизированный пациент, экспосома, сенсоры.
UDC 76.0J.JJ
Kuznetsov P.P., Chebotaev K.Y., Uzdenov B.l. Medicine and virtual reality of the 2Jst century: creation of synthetic environment, trends, innovations (Higher School of Economics, Moscow, Russia; Academic Medical Center for Information and Analysis, Moscow, Russia; Portal RAMN, Moscow, Russia)
Abstract. The article presents review of innovations and trends in the development of information and communi-caion technologies and tools for patient care and biomedical education. The authors describe examples of the successful overseas projects, including projects on virtual reality simulators for practicing surgical skills; on virtual standardized patient technology for patient interview and diagnostication training; on the whole health information platform that takes into account all health-relevant data from the genome to the exposome.
Keywords: information and communication technologies, synthetic environment, virtual reality, training simulator, virtual standardized patient, exposome, sensors.
Инновации в сфере компьютерного моделирования, виртуальной и дополненной реальности стимулируются в разных областях знаний, но особенно интенсивно в биомедицине и образовании.
Индустрия здоровья и биомедицинские услуги — сектор мировой экономики, в ближайшем будущем обеспечивающей основной объем прироста мирового валового внутреннего продукта. Перед будущими (разрабатываемыми)
технологиями стоит задача не столько в увеличении продолжительности жизненного цикла человека, сколько в создании биологических объектов с заданными свойствами.
Для технологического скачка необходимы не только носители технологий, но и достаточно большое (огромное!) количество «человеко-часов» квалифицированного труда под эффективным управлением в подходящей инфраструктуре. Эксперт Института прикладной математики
© П.П. Кузнецов, К.Ю. Чеботаев, Б.И. Узденов, 2014 г.
72
Зарубежный опыт
им. М.В. Келдыша РАН Г.Г. Малинецкий в публичных лекциях [44] отмечает огромный риск потерять «кириллическую» самобытность к 2030 году. Следует обратить особое внимание на «достигнутый» низкий и снижающийся культурно-образовательный уровень населения, в том числе и воспроизводимых элит. Это тормозит возможность принятия адекватных ситуации решений. Для подготовки эффективных членов всех ступеней социума для завтрашней реальности (через 10-15 лет) необходимы очень большие ресурсы (политическая воля, в частности).
Чтобы повторить феномены советской индустриализации, для гигантского скачка за несколько лет из четвертого в шестой технологический уклад по Н.Д. Кондратьеву (44) на огромном территориальном пространстве необходимы громадные инвестиции в интеллект миллионов.
Виртуальные медицинские образовательные программы находятся в стадии разработки в российских профильных учреждениях. Разработка одной виртуальной образовательной программы, предназначенной для подготовки и переподготовки специалистов по данному профилю, стоит около 1,5 млн. рублей (В.И. Скворцова).
Более 60% современных студентов предпочитают мобильные электронные носители информации. Популярность персональных компьютеров падает. В ВУЗы пришло цифровое поколение, выросшее в окружении гаджетов и мобильного Интернета. В медицинских ВУЗах необходима среда для использования беспроводных компьютерных устройств, виртуального учебного пространства, четко структурированное и унифицированное по программным оболочкам продуктов, доступное студентам-медикам, обучающимся по определенной специальности.
Показательно, что корпорация Apple для своих устройств разрабатывает реализацию некоторых функций «личного врача». Разработчики предполагают добавить в новую редакцию iOS программное приложение для мониторинга здоровья человека — Healthbook.
www.idmz.ru SOI 4, № 3
■■■■
гш
Глобальный рынок программных средств для смартфонов и мобильных устройств индустрии здоровья уже насчитывает более 20 000 предложений. В большинстве своем они реализуют определенные функции. Медицинские сенсоры в iPhone и iWatch будут предоставлять возможности диагностики уровня сахара в крови, частоты дыхания, сердечных сокращений и уровня обезвоживания.
Дистанционные средства поддержки пациента, профилактики, диагностики, лечения и реабилитации могут в какой-то мере снизить остроту проблемы доставки качественных медицинских услуг в условиях нарастающего глобального дефицита медицинского персонала и снижения его квалификации.
Одним из катализаторов внедрения таких инструментов в медицине стала хирургия с применением виртуальных/синтетических сред. Факторы, подготовившие почву для формирования глобального социального заказа на тему создания эффективных инструментов виртуальной медицины:
• необходимость принимать медико-организационные решения в кратчайшие сроки,
• потребность быстрого обучения большого количества медицинского персонала до начала массовых катаклизмов (при природных, техногенных катастрофах, террористических атаках, военных действиях),
• недолговечность ныне используемых пластиковых аватаров, их ограниченный функционал.
Совсем недавно 19-22 февраля 2014 г. на эту актуальную тему проведена конференция NextMed [1] или «MMVR21» в Лос-Анджелесе (Калифорния, США), организованная Aligned Management Associates, Inc. [2]. Такие конференции проводятся ежегодно с 1992 года, как правило, в США и посвящены медицинскому компьютерному моделированию, визуализации данных, медицинским сенсорам, робототехнике, а также интеллектуальным медицинским сетям. В двадцать первой по счету конференции 2014 года приняли участие около 300 специалистов из 22 стран.
■ ■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ 73 ■
ВрЭЧ :::: Зарубежный опыт
™ и информационные
технологии
№
> Миссия конференции NextMed/MMVR — способствовать созданию, внедрению информационно-коммуникационных технологий и инструментария, созданного на их основе, для оказания медицинской помощи и биомедицинского образования, чтобы поддерживать доступность, более высокую точность, своевременность, эффективность, результативность медицинских вмешательств и услуг.
Цель: создание благоприятных условий для восприятия медицинскими специалистами новейшего электронного инструментария при его внедрении в клиническую практику, в медицинское образование, а также повышение качества медицинских услуг в условиях использования быстро развивающихся вычислительных и информационно-коммуникационных технологий. Аудитория:
• медицинские работники всех уровней и специальностей,
• специалисты в области информационнокоммуникационных технологий, инженеры, разработчики медицинских устройств,
• преподаватели и студенты, имеющие отношение к индустрии здоровья,
• военно-медицинские специалисты,
• биомедицинские футурологи, инвесторы и opinion-лидеры, оценивающие сценарии будущего развития медицины.
Тематика 75 докладов включала наработки хирургических навыков в виртуальных средах, хирургическую робототехнику с тактильной обратной связью, компьютерное моделирование в обучающих средах и виртуальную реальность для пациентов, ветеранов и медицинского персонала армии США и т.д. Освещены темы:
• Достижения в области моделирования медицинских технологий, создание инструментария, позволяющего развивать тактильные навыки медицинского персонала при взаимодействии с голографическими изображениями. Важное направление для обновления подходов к созданию обучающих медицинских тренажеров (для обучения хирургическим
навыкам), а также для психотерапии (комплекса когнитивных дисциплин) и совершенствования инструментов реабилитации при различных состояниях и заболеваниях.
• Повышение точности клинического диагноза и персонификации терапии с помощью инновационных методов отображения и визуализации медицинских данных. Инструменты, снижающие вероятность врачебных ошибок.
• Использование роботов и сенсоров в работе медицинского специалиста, расширение спектра получаемых данных по пациенту.
• Медицинские интеллектуальные системы и сети, способствующие повышению преемственности при совмещении стандартов, медицинских подходов и повышающие точность принятия решений.
• Достижения и проблемы в области разработки и применения новых технологий здравоохранения.
Новизна постановки вопросов виртуальной медицины, профессиональное общение с провайдерами инструментов моделирования медицинских и образовательных технологий, интенсивное общение с посетителями и докладчиками NextMed дали нам повод для анализа предпосылок интенсификации развития подобных программных продуктов. Обзор трендов научных исследований и рынка с применением наукометрических инструментов лежит за рамками данного обзорного материала. Тем не менее, для российских специалистов важным может быть толчок к необходимости взаимодействия с opinion-лидерами и прикладными специалистами «изнутри происходящих процессов».
В начале 2000-х наблюдался скачок внедрения медицинского оборудования и программных продуктов на базе виртуальной реальности и компьютерного моделирования. На начало 2014 года в большинстве крупных клинических центров США есть точки обучения специалистов на компьютерных тренажерах с использованием виртуальной реальности.
В сфере прикладной хирургии в 1990-х-2000-х годах произошло значительное ужесто-
74
Зарубежный опыт
чение нормативной базы, регулирующей рабочие нагрузки хирургов. В ответ на политическое давление со стороны профсоюзов «Аккредитационный совет по последипломному медицинскому образованию» (ACGME) как организация, аккредитующая программы обучения хирургов и других медицинских специалистов в США [3], начал ограничивать количество рабочих часов врачей-стажеров/интернов. В 1998 г. рабочая неделя интерна ограничена 80 часами, а в 2011 г. принято подробное руководство на 22 страницах, еще более ужесточившее режим работы специалистов-хирургов [4].
Нельзя не указать еще один фактор, способствующий активному восприятию синтетических сред в хирургии: эволюционные и технические изменения за последние 20 лет в подходах к управлению несколькими распространенными заболеваниями, а также массовый переход от открыто полостных к лапароскопическим методам вмешательства в абдоминальной хирургии. Новые подходы к лечению 4 заболеваний, ранее требующих большинства хирургических вмешательств, значительно снизили количество часов практики хирургов-интернов.
В случае с доброкачественной пептической язвой блокаторы рецепторов H2, ингибиторы протонного насоса, а также эффективные подходы к лечению хеликобактериоза снизили до минимума прободения, кровотечения и потребность в хирургических вмешательствах. В результате студенты в основном практикуются на злокачественных заболеваниях и других реже встречающихся заболеваниях. Переход на лапароскопические методы вмешательства не решает проблему, так как интерны редко являются оперирующими хирургами на подобных операциях.
Формирование камней в протоках, панкреатиты — еще одна категория заболеваний, где новые технологии выводят хирургию на второй план. Гибкие эндоскопы и эндоскопическая ретроградная холангиопанкреато-графия настолько эффективны, что абсолютное большинство интернов не имеют ни одно-
www.idmz.ru
гол 4, № 3
■■■■
гш
го опыта диагностического эксплоративного вмешательства по этим заболеваниям.
В сфере абдоминальной сосудистой хирургии два технологических нововведения в 90-х годах позволили значительно снизить смертность и осложнения при лечении заболеваний аорты и подвздошных артерий — эндоскопическое расширение и стентирование, внутрипросветное эндоваскулярное имплантирование. Оба вмешательства высокой степени сложности и требуют дополнительной квалификации в сосудистой абдоминальной хирургии на базе продолжительного опыта общей абдоминальной хирургии. На практике большинство практикующих хирургов и хирургов-интернов так и не смогли набрать необходимый уровень квалификации и фактически вывели аневризматическую и аортоподвздошную эндоскопию из списка вмешательств общей абдоминальной хирургии.
Травма. Количество проникающих абдоминальных травм в США с 1992 по 2002 годы снизилось на 60%, в равной степени и в городских условиях, и в сельской местности. Подобные травмы требуют хирургического вмешательства в 80-90% случаев. По неизвестным причинам, общественное внимание обходило эту динамику стороной, на сегодняшний день причины явления неясны. С другой стороны, количество случаев тупой абдоминальной травмы также снизилось на 20%, в основном за счет повышения безопасности автотранспорта (ремни безопасности и подушки безопасности).
Взятые вкупе, все эти факторы имели негативное влияние на уровень подготовленности хирургов-интернов в США. По результатам исследования [5] 2013 г., на момент окончания интернатуры 21% новых специалистов не готовы к операциям, 30% не могут самостоятельно провести лапароскопическую холицис-тэктомию, 66% не способны в течение 30 минут оперировать самостоятельно, 30% не могут манипулировать лапораскопом, не травмируя ткани, 26% не могут определить анатомическую плоскость, 56% не могут накладывать швы, а 26% не распознают ранние при-
■ ■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ 75 ■
ВрЭЧ :::: Зарубежный опыт
™ и информационные
технологии
№
> знаки осложнений. На 2012 г. специалисты оценивают дефицит практического опыта хирурга-интерна величиной в 1 год на момент поступления на должность штатного хирурга.
Предполагается, что в сфере медицинского образования одним из ответов на подобные вызовы станут синтетические среды для формирования и поддержания навыков. В рамках статьи в класс таких объектов входят компьютерные тренажеры, виртуальная реальность, дополненная реальность, виртуальные стандартные пациенты, виртуальные аватары, а также интеллектуальные распределенные сети.
Уже в 2002 г. результаты проспективного рандомизированного двойного слепого исследования показали превосходство формирования хирургических навыков на тренажерах виртуальной реальности по сравнению с классическим хирургическим образованием [6]. Исследования в последующие годы показали, что средняя эффективность переноса навыка с тренажеров виртуальной реальности на практическую хирургию составляет 26-42% для неопытных хирургов и 7-32% для очень опытных хирургов в ситуации с инновационными подходами к решению ранее известных задач. Исследования показывают, что самыми крупными изменениями при тренировках на хирургических тренажерах на базе виртуальной реальности стали снижение количества ошибок (42% для неопытных хирургов и 32% для экспертов) и сокращение затраченного на вмешательство времени (17-21%) [7].
Современные тренажерные синтетические среды разнятся от силиконовых аватаров для выполнения хирургических задач (например, киста сальной железы, паховая грыжа) до тренажеров в виртуальной реальности с полным набором физических параметров (сердечно-сосудистая система и мозг). Несмотря на то, что эмуляционные тренажеры завоевали свое место в процессе подготовки хирургов и другого медицинского состава специалистов в операционной, при оценке эффективности персоналом по-прежнему доминирует аспект качества визуали-
зации (разрешение графики, качество картинки). В то же самое время очевидна необходимость серьезных методологических улучшений в технологиях разработки метрики для оценки действий обучаемого, что редко оценивается как причина неэффективности того или иного тренажера. Сегодня открываются новые аспекты понимания функции и собственно эффективности обучения медицинских специалистов в синтетических средах. В докладах конференции приводились современные примеры методологических подходов к разработке эффективных синтетических обучающих сред [8].
Ярким примером крупного успешного проекта в сфере синтетических сред для нужд медицинского образования стал National Capital Area Medical Simulation Center при Uniformed Services University of the Health Sciences с технологической базой в штате Мэриленд [9]. Центр развивается больше 10 лет, образовался во время активной проводимой национальной политики сокращения сроков госпитализации в рамках программы здравоохранения TRICARE Министерства обороны США, что резко сократило количество часов практики для студентов.
С 2012 г. Центр обеспечивает 34 тыс. часов тренировочных сессий в год. За весь курс обучения студенты-медики, младший медицинский состав, интерны, резиденты и медицинские специалисты проходят до 40 тренинг-курсов в синтетических средах.
С 2012 г. на базе Института функционирует самый крупный в мире тренировочный зал виртуальной реальности W.A.V.E. около 100 м2, стоимостью около 7 млн. долларов [10]. Это зал, где могут одновременно тренироваться до 18 человек. Интегрированы все уровни виртуального погружения в моделирующую среду: стереоизображение, освещение, звук 5.1, запахи, модульный инструментарий для создания физического окружения, носимые датчики жизненных показателей для студентов, отслеживающая движения студентов интеллектуальная система, 144 проектора, 18 трехметровых панелей-экранов, физичес-
76
Зарубежный опыт
кие аватары и живые актеры на площадке и т.д. Пропускная способность центра более 200 обучаемых в день, технологическая база делает возможной круглосуточную безостановочную эксплуатацию центра до 4 суток подряд для подготовки специалистов по военной медицине или природным катастрофам.
На конференции большое внимание уделялось технологиям виртуального стандартизированного пациента (далее VSP), отдельных органов и систем. Стэнфордский университет определяет виртуального пациента как интерактивный набор атрибутов и симптомов, который позволяет проходить полный цикл обучения по той или иной проблеме. В список проблем включаются опрос пациента, осмотр пациента, лабораторные исследования, диагностика и терапия. Заранее определяются рекомендованные результаты действий, обучающийся получает автоматическую обратную связь после сессии тренировки [11].
Концепция виртуального пациента заменяет и дополняет практику обучения на стандартизированных живых пациентах. Пациенты VSPs приобрели актуальность во второй половине 2000-х годов, когда технологии обработки естественного человеческого языка вышли на достаточный уровень. Сегодня вычислительная база позволяет учитывать большое количество переменных, есть возможность недорого прописывать фотореалистичные среды и удобный интерфейс. Если раньше на утверждение одного сценария с реальными стандартизированными пациентами требовались месяцы, то теперь можно генерировать отдельного пациента в пределах одного-двух дней. Основные затраты в подобных системах приходятся на разработку метрики оценки поведения обучающегося. Пациенты VSPs снимают проблему человеческого фактора, виртуальных пациентов можно стандартизовать; они позволяют подбирать любые заболевания. Интерактивное общение с VSPs подвергается стандартизации, в отличие от живых пациентов или актеров. Пациенты VSPs позволяют повторять интерактивный цикл
www.idmz.ru
гол 4, № 3
■■■■
гш
необходимое количество раз, характер интерактивной обратной связи можно изменять и дополнять по необходимости. Важной особенностью VSPs является простота репликации стандартных действий, технологическая платформа, позволяющая быстро распространять знания, дешевизна репликации сессий, возможность удаленного пользования системой. Стоимость систем нельзя назвать низкой, тем не менее, многие специалисты отмечают, что она сравнима с обучением на живых стандартизированных пациентах, где оплачивается мониторинг тренировок высококвалифицированным медицинским персоналом, а также труд самих актеров. Экономический эффект замены реальных пациентов виртуальными подчеркивается легкостью масштабирования системы усилиями малого количества технического персонала.
В рамках обучения медицинских работников навыкам опроса пациента и диагностирования в синтетических средах интересен опыт Института Южной Калифорнии (USC). С 2013 г. функционирует проект «Стандартный госпиталь» [12] — онлайн-сообщество в бесплатном онлайн-доступе для работы с виртуальными стандартизированными пациентами для обучающихся, а также платформа для экспертной оценки и авторинга для обучающего состава. Основные задачи проекта:
1) создание наиболее функциональных и реалистичных виртуальных пациентов на основе инновационных технологий,
2) создание критической массы пациентов VSPsс естественной речью в качестве бесплатного национального ресурса,
3) обеспечение эффективного общения с VSPs на основе естественного языка,
4) улучшение навыков опроса и диагностики пациента во время обращения,
5) создание пациентов VSPs с инструментами разработки, которыми могут пользоваться специалисты без компьютерного образования,
6) ускорение методологических исследований подходов к оценке как эффективности пациентов VSPs, так и действий обучающегося.
■ ■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ 77 ■
ВрЭЧ :::: Зарубежный опыт
™ и информационные
технологии
> Виртуальные стандартизированные пациенты — VSPs — прописаны на основе технологии виртуального человека Sim Coach [13]. VSPs общаются на естественном английском языке, понимают, что им говорят, а также наделены средствами невербальной экспрессии (выражение лица и жестикуляция), им прописываются психологические профили. Основными профилями на сегодняшний день являются: оценка когнитивных функций, мотивация военного персонала и ветеранов к обращению за профессиональной помощью (работа с психическими заболеваниями, посттравматическим синдромом), Virtual Human Toolkit как коллекция модулей, инструментов и библиотек для создания виртуальных пациентов с опорой на обработку естественного языка, невербального поведения и визуального распознавания. Основные модули инструментария: инструмент для создания диалогов NPC Editor, планировщик поведения NVBG, анимационная платформа SMARTBODY на базе Behaviour Markup Language (BML), библиотека обратной визуальной связи в реальном времени WATSON, a также модуль захвата речи Aquire Speech.
Особое внимание следует уделить эволюции экосистемы инструментария для создания и эффективного использования синтетических сред в медицине. Сегодня наблюдается достаточная зрелость технологий синтетических сред в роботизированной хирургии для активного технологического переноса на общие клинические процессы. Последнее десятилетие отмечается появлением нового класса унифицированных языков и стандартов, обеспечивающих совместимость на всех этапах компьютерного биомеханического моделирования, от считывания данных с томографов, рентгенологических снимков и других медицинских изображений (MSML [14]), через построение геометрии и назначение ей данных в виртуальных средах, картирования отдельных заболеваний на органы и системы с лабораторных устройств (DICOM) до удаленной работы с готовыми виртуальными
моделями в режиме онлайн в простых браузерах (X3D, HTML5 [15]).
Отдельной статьей необходимо выделить новые технологические подходы для работы с экспосомой (учет влияния внешней среды на индивидуум) [16]. Принципиально давно известное явление получило новую волну интереса в контексте персонализации медицины, популяризации носимых сенсоров и облачных технологий, позволяющих анализировать факторы окружающей среды в привязке к отдельному человеку. Концепция экспосомы призвана дополнить геномику и микробиологию для учета максимально возможного списка факторов, влияющих на здоровье человека.
В контексте экспосомы учитываются такие внешние факторы, как загрязнение воздуха, табачный дым, индустриальные отходы, степень и характер загрязнения питьевой воды, уровень шума, влияние температур и электромагнитных полей. В сочетании с поведенческими медиаторами (уровень физической активности, малоподвижный образ жизни и диета) такие факторы могут способствовать формированию заболеваний через воспалительные процессы, оксидативные стрессы, нарушение гормонального фона и измененные иммунные процессы. Взятые вместе на уровне популяции, компоненты экспосомы являются причиной до 85% сердечно-сосудистых заболеваний, онкологии, диабета, инсультов и других основных причин смертности.
Традиционные подходы к пониманию влияния факторов окружающей среды обычно концентрируются вокруг единичных корреляций (например, асбест и мезотелиома, табакокурение и рак легких). Экспосома — гораздо более сложное понятие, чем пара 1 причина — 1 следствие, в нее входит гораздо больше уровней и измерений, однако до последнего времени медицинское сообщество ограничено в понимании явления, не было возможности описать и предоставить инновационные методологические подходы провайдерам программных комплексов и медицинских услуг.
78
Зарубежный опыт
Несбалансированность точности измерений геномных данных и информации об окружающей среде имеет прямые негативные последствия. В первую очередь это неспособность обосновать преимущества существующего уровня затрат на геномные исследования для общественного здравоохранения. В Университете Сан-Диего (Калифорния, США) в рамках проекта «EXPOSOME» ведется активная работа по моделированию и визуализации экспосо-мы с использованием геномных, микробиологических данных, электронных медицинских карт, информационных сетей медицинских учреждений, данных общественного здравоохранения в комплексе со стационарными и носимыми биосенсорами и сенсорами состояния окружающей среды. Институт также занимается разработкой методов популяризации социально-экологического мышления среди отдельных индивидуумов и на уровне популяции [17].
В общем контексте коммерциализации электронного здравоохранения и интеллектуальных сетей, в частности, наблюдается общий рост инвестиций частного капитала с 2011 по 2013 гг. В США венчурные вливания в компании электронной медицины на 2013 г. составляют около 2 млрд. долларов. База инвесторов продолжает увеличиваться: в 2013 г.
27 фондов заключили больше, чем 2 контракта, с фирмами в сфере электронного здравоохранения, в то время как в 2012 г. их число не превышало 8. Для сравнения две трети фондов, инвестирующих в космические технологии, заключили не более 1 сделки на период с 2011 по 2013 гг. За один только 2013 г. компания-разработчик облачных решений для медицинского сектора VEEVA вышла на IPO и была оценена в 3,75 млр. долларов. CARE.COM по предоставлению и координации медицинского ухода вышла на IPO с оценкой 775 млн. долларов, Castlight, компания, предоставляющая высокую степень прозрачности опций по страхованию с применением облачных технологий, подала на IPO с оценкой в 2 млрд. долларов (и вышла на IPO 14 марта 2014 г.).
www.idmz.ru
гол 4, № 3
■■■■
гш
В 2013 году на рынке появилась первая массовая волна сенсоров, доступных широким массам: определение газов, качества воздуха, запахов (Adamant, ChemiSense), анализаторы пота, крови, слюны (sanoIntelligence, electroZyme), скрининговые диагностические анализаторы (thera-nos), оценка биометрики глаза (Pyreos). В 2013 году количество программных комплексов по обработке данных с различного типа сенсоров превысило 20 тысяч, большинство из которых составили приложения, связанные со здоровым образом жизни (25%), диетой (15%) и уменьшением уровня стресса (10%), за которыми следуют мониторинг и управление хроническими заболеваниями (7%), здоровье женщины (7%) и психиатрия (5%) [18]. В подобной тенденции чрезвычайно актуальным становится вопрос агрегации данных из всех этих источников в одном месте.
Уже сейчас работа отдельного провайдера медицинских услуг с большинством программных комплексов обработки данных с сенсоров представляется трудновыполнимой. Возрастает роль интеграционных платформ, которые будут буфером между пациентом и информационными системами медицинских структур. Одной из новых платформ, объединяющей сенсоры и устройства в медицине, является Qualcomm Life Fund, Qualcomm Ventures [19]. Это одна из самых активных венчурных компаний — инвесторов в электронное здравоохранение в 2011-2013 годах. Общий фонд компании 100 млн. долларов, выделяется от 2 до 5 млн. долларов на проект.
По инвестиционным секторам описываются шесть областей с большим рынком электронных медицинских технологий:
1) здоровый образ жизни,
2) управление хроническими заболеваниями,
3) проблемы старения,
4) уменьшение количества повторных госпитализаций,
5) удешевление и повышение эффективности клинических исследований,
6) телемедицина как катализатор эволюции амбулаторного сектора, повышение доступности и качества медицинской помощи.
■ ■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ 79 ■
ВрЭЧ :::: Зарубежный опыт
™ и информационные
технологии
№
>На рынке предлагаются 4 основных класса решений для вышеперечисленных проблем: мобильные приложения, облачные технологии, обработка больших массивов данных (bigdata) и решения-интеграторы.
Заключение
Таком образом, в контексте синтетических (в том числе виртуальных) сред в медицине и образовании, в их коммерциализации отмечается консолидация рынка. На кривой восприятия инновационных технологий наблюдается консен-
сус позиции разочарования после первоначального энтузиазма. Подчеркивается необходимость разработки открытых стандартов передачи данных и обеспечения интероперабельности, а также положительный потенциал модульного подхода к построению программных продуктов с открытым доступом, что позволяет максимизировать широкое восприятие синтетических сред медицинским сообществом.
Приложение к статье, содержащее дополнительные материалы, доступно на сайте издательства по адресу http://www.idmz.ru/idmz_site.nsf/pages/docs_medi-
cine2014.htm
источники
1. http://www.nextmed.com.
2. http://a mainc.com/.
3. http://www.acgme.org.
4. http://www.acgme.org/acgmeweb/ Portals/0/PFAssets/ProgramRequi-rements/CPRs2013.pdf.
5. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pub-med/24022436.
6. Annals of Surgery, October 2012 - Vol. 256 - Is. 4 - P. 553-559.
7. SeymourN.E., GallagherA.G., Roman S.A., O'Brien M.K., Bansal V.K., Andersen D.K, Satava R.M. Virtual reality training improves operating room performance: results of a randomized, double-blinded study//Annals of surgery. - 2002. - 236:458-463; discussion 463-454.
8. NEXTMED2014 e-Syllabus: The Imperative of Metric-based Simulation to Proficiency; more than an educational experience or a 'pretty' simulation. Anthony G Gallagher, Ph.D., D.Sc. Professor of Technology Enhanced Learning. The ASSERT (Application of Science to Simulation, Education and Research on Training) for Health Centre at UCC, School of Medicine, University College Cork, Brookfield Health Sciences Complex, College Road, Cork, Ireland.
9. NEXTMED2014 e-Syllabus: Robert M. Sweet. Medical School Simulation Programs, University of Minnesota. Backward Design-Not Only a Simulator but a Virtual Trainer with Valid Curriculum.
10. http://simcen.usuhs.edu.
11. http://simcen.usuhs.edu/facility/ /virtual/Pages/wave.aspx.
12. http://med.stanford.edu/irt/tea-ching/virtual-patient.html.
13. http://ict.usc.edu/prototypes/usc-standard-patient-hospital.
14. http://ict.usc.edu/prototypes/sim-coach/.
15. NEXTMED2014 - eSyllabus: The Medical Simulation Markup Language - simplifying the biomechanical modeling workflow//Stefan Suwelack, Markus Stoll, Sebastian Schalck, Nicolai Schoch, Rudiger Dillmann, Rolf Bendl, Vincent Heuveline and Stefanie Spei-del, http://www.web3d.org/x3d/content/ /examples/X3dResources.html.
16. NEXTMED2014 - eSyllabus: Kevin Patrick Modeling the Exposome: A Whole HealthInformation Approach to Support PersonalizedPopulation Health,http://cebp.aacrjournals.org/ /content/14/8/1847.full#ref-30, Gary Miller, TheExposome: A Primer -https://www.elsevier.com/books/the-exposome/miller/978-0-12-417217-3.
17. http://humanexposomepro-ject.com/.
18. NEXTMED2014 - eSyllabus: Jack Young Qualcomm Life Fund North America, Qualcomm Ventures Digital Health Investment.
19. https://qualcommventures.com/.
20. http://www.ucc.ie/en/.
21. http://dbms.queensu.ca/.
22. http://www.bkintechnologies.com/.
23. http://www.bioeng.ucla.edu/, http://www.btsbioengineering.com/.
24. http://www.eecs.berkeley.edu/, http://tele-immersion.citris-uc.org/pub-lications.
25. http://biomech.unomaha.edu/.
26. http://www.unicatt.it/, http://auxo-logico.it/, http://www.unibg.it/.
27. http://www.unicatt.it, http://auxo-logico.it, http://www.unibg.it.
28. http://www.neurovr2.org/.
29. http://cli nicaltrial.gov/.
30. http://www.r-project.org/.
31. http://www.csiro.au/, http://tim-coles.info/?page_id=19.
32. http://thoracic.org/, http://www.bronchoscopy.org/educa-tion/BiEducEB_.asp.
33. http://www.kaist.ac.kr/html/en/.
34. http://www.robarts.ca/.
35. http://www.imi.uni-luebeck.de/.
36. http://www.moocs.co/.
37. http://bryanbergeron.com/.
38. http://www.sahlgrenska.gu.se/, http://www.gu.se/, http://www.med-net.gu.se/.
39. http://bl uegrotto.com/main/con-tent/home.aspx, http://www.medbiq.org/, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/ar-ticles/PMC1552082/.
40. http://u csd.edu/, http://pmr.ucsd.edu/.
41. http://humanexposomeproject.com/ /news/the-exposome-measuring-multi-ple-factors-impacting-our-health/, http://www.heals-eu.eu.
42. http://www.cdc.gov/niosh/topics/ /exposome/.
43. Bro wn-Connolly N.E., Concha J.B, English J Mobile Health Is Worth It! Economic Benefit and Impact on Health of a Population-Based Mobile Screening Program in New Mexico.
44. http://ru .wikipedia.org/wiki/ /%D0%9A%D1%86%D0%B8%-D0%BA%D0%BB.
80
