Взгляд в будущее: Здравоохранение и медицина в 2031 году

За прошедшее десятилетие мы стали свидетелями бурного развития технологий в здравоохранении, но нам предстоит пройти еще долгий путь, чтобы эффективно использовать многие из этих захватывающих и часто экспоненциально развивающихся систем. Одних технологий недостаточно, они должны быть согласованы со стимулами, моделями оплаты, местной культурой, рабочим процессом, социальными детерминантами, нормативными и этическими требованиями, а также интегрированы в медицинское образование. Эффективное использование этих решений сегодня и завтра имеет потенциал для подлинной демократизации здравоохранения, обеспечения качественного ухода при более низких затратах и значительного улучшения доступа к эффективной профилактике, уходу, общественному и глобальному здравоохранению по всей планете.

Сегодня расшифровка полной последовательности генома стоит в десять раз меньше, чем в 2011 году, а к 2031 году цены на геномные последовательности будут составлять 100 долларов или меньше, включая те, которые выполняются с помощью секвенирования 3-го поколения.

Помимо генома, теперь можно получить данные о микробиоме (от кишечника до биома полости рта), протеоме и даже о метаболоме (с помощью одноразовых непрерывных мониторов глюкозы CGM). И, конечно, «дигитом» из широкого спектра носимых устройств, а вскоре будет доступен и более контекстный «социом». 

В следующем десятилетии произойдет дальнейшая значимая интеграция и применение этих многочисленных «омов».

Через десять лет люди будут регулярно получать доступ через облако к нашим индивидуальным «цифровым двойникам», которые благодаря синтезу и интеграции базовой и динамической информации с помощью искусственного интеллекта (artificial intelligence, AI) позволят проводить все более точную «предсказательную аналитику» и моделирование, чтобы практически управлять индивидуальным «точным здоровьем» и профилактикой, диагностикой, а также настроенной и оптимально подобранной терапией.

Экспоненциальная траектория развития

Через десять лет, в 2031 году, многое из того, что мы используем с помощью смартфона, мы будем воспринимать как должное, вписываясь в наш мир дополненной реальности. К тому времени мы, вероятно, будем вовсю использовать приложения дополненной реальности (augmented reality, AR), которые будут встроены в контактные линзы или стильные очки (AR-очки от Apple, по слухам, будут запущены в 2022 году, как и AR-платформы от Google). Зарождающаяся Metaverse будет развиваться, и «Med'averse» станет домом для элементов медицинского образования, лечения на основе VR и даже здорового социального взаимодействия.

Экспоненциальная траектория развития технологий сохраняется, несмотря на войны, депрессии и пандемии. Появляются новые вычислительные технологии, включая квантовые вычисления, обладающие потенциалом для решения проблем, которые просто невозможно решить с помощью классического компьютера. К 2031 году они, вероятно, начнут открывать новые глубокие возможности, от вычислений целевых персонализированных лекарств и биологических препаратов до осмысления терабайтов, а вскоре и петабайтов данных о здоровье, генерируемых каждым из нас. Компания IBM назвала этот следующий период «квантовым десятилетием».

Мобильные устройства нового поколения

Носимые устройства продолжат выходить за пределы запястья и, возможно, будут иметь время автономной работы >1 недели (одна из областей, которая не развивается экспоненциально). В ближайшее время появятся сертифицированные непрерывные мониторы артериального давления на патчах и на запястье, а также, вероятно, точный, неинвазивный непрерывно работающий монитор уровня сахара в крови. Все чаще наши носимые устройства будут вытесняться «невидимками» – сенсорами окружающей среды, работающими через Интернет медицинских вещей (IoMT), которые будут измерять и делать значимыми наши параметры – от жизненных показателей до звука нашего голоса и едва заметных изменений в походке.

Наши мобильные устройства управляются приложениями и все большее количество из них будет переходить в сферу настоящего здравоохранения. Появится больше платформ типа «одно приложение для всех», которые будут менее фрагментированы, более интегрированы и оптимизированы под потребности пользователей, заболевания, социальные факторы и т.д.

Визуализация и диагностика

Диагностика станет еще более портативной и усовершенствованной с помощью искусственного интеллекта, что позволит медикам проводить углубленную диагностику, иногда под руководством удаленного врача, а иногда с помощью интерактивных адаптивных протоколов, управляемых искусственным интеллектом. На рынке появятся прорывные новые диагностические системы, использующие новые лазеры, ультразвук, голографические системы, что приведет к действительно недорогой визуализации из любого места практически любым человеком. Ускоренное использование искусственного интеллекта в радиологии для интерпретации изображений приведет к получению более точных результатов в режиме реального времени, которые будут спасать жизни.

Цифровая патология почти полностью заменит микроскоп и теперь цифровое изображение биопсии ткани позволит не только быстро определить потенциальную злокачественность, но и ее подтип, а также молекулярные и генетические сигнатуры, которые сегодня можно получить только с помощью дорогих и трудоемких молекулярных зондов и секвенирования. 

«Умные унитазы», возможно, будут регулярно анализировать ваш кишечник и мочу и выявлять проблемы на ранней стадии, основываясь на тонких изменениях по сравнению с исходным уровнем человека. В сочетании с геномом, динамической информацией о микробиоме и метаболизме они будут способствовать развитию «точного питания» и избавят нас от универсальных, часто неэффективных или даже опасных диет и режимов питания. 

От концепции к реальности и клинической пользе

Ведение электронных медицинских карт (ЭМК) облегчается благодаря развитию приложений для обработки естественного языка, которые прослушивают клинические встречи и могут составлять проекты записей и даже счета. К 2031 году инициативы, запущенные во время COVID, такие как «Пациенты превыше бумажной работы», принесут больше здравомыслия, баланса и ума в документацию, а обработка человеческой речи и связанные с ним технологии значительно сократят нагрузку на врачей и вернут к жизни «медицинский уход, ориентированный на пациента», а не «ориентированный на медицинскую карту».

Искусственный интеллект как дополнение к человеческому

AI-технологии и большие данные будут внедряться во все звенья процесса оказания медицинской помощи и, что особенно важно, в рабочий процесс пациента и врача. Это поможет реализовать давно ожидаемое обещание применения больших данных для получения информации и действенных, персонализированных знаний, а затем сократить разрыв до использования этих знаний и знаний у постели больного.  

Краудсорсинговые данные и мнения пациентов, которыми они уже делятся на таких платформах, как StuffThatWorks, могут привести к созданию рекомендаций, генерируемых искусственным интеллектом, которые будут появляться в интерфейсах ЭМК, чтобы помочь направлять принятие терапевтических решений в соответствии с конкретными пациентами.

Телемедицина, виртуализированный медицинский уход и «домашняя больница»

Дальнейшая конвергенция и расширение возможностей подключения (6G, потенциально в 100 раз быстрее, чем 5G, и в ~1000 раз быстрее, чем 4G) обеспечат подключенный медицинский уход почти везде. Значительная часть населения мира, которое сегодня не имеет регулярного доступа в Интернет, будут подключены к спутниковым системам. Это может значительно повысить уровень телемедицины, глобального здравоохранения и улучшить справедливость в сфере здравоохранения. 

Ключевым элементом виртуальной и дистанционной помощи является возможность диагностики на дому. Ранние стадии пандемии резко высветили неудовлетворенную потребность в быстром, частом, точном, дешевом и простом тестировании на COVID. Новые инновации приведут не только к улучшению тестирования на инфекционные заболевания, но и к недорогой диагностике других болезней, имеющей решающее значение для общественного и глобального здравоохранения.

Интеграция разрозненных сигналов для анализа здоровья

К 2031 году станут применяться модели обслуживания, основанные на ценностях. Для врачей станет стандартом обращение к облачному журналу носимых устройств и «цифровому потоку здоровья», чтобы получить достоверную информацию о состоянии сердечно-сосудистой системы и других заболеваниях.

Данные, полученные за эти годы, помогут перевести знания, полученные от миллионов пациентов и массивов данных носимых устройств, и превратить их в практические выводы, которые можно использовать в различных парадигмах ухода. 

Врачи, возможно, даже будут действовать на опережение, когда персонализированные алгоритмы заметят, что вы опасно выходите за пределы нормы (например, по артериальному давлению), и скорректируют состав ваших персонализированных 3D-таблеток, напечатанных в домашних условиях (с комбинациями и дозами, полностью оптимизированными для конкретного человека). По сути, наличие понятной персонального «биометрического профиля здоровья» и раннее выявление отклонений от исходного уровня станет большой переменой в проактивном, ориентированном на профилактику лечении.

Явление роботов

К 2031 году мы перейдем в хирургии от режима «робот как ассистент хирурга» к режиму «хирург как ассистент робота», а в некоторых случаях и к полностью автономному режиму. Врачи смогут «телепортироваться» в человекоподобных роботов-аватаров для оказания удаленной помощи, что станет мостом к более автономной клинической робототехнике.

Роботы также станут меньше, некоторые из них будут проглатываться. Роботизированные таблетки, которые могут доставлять биологические препараты в стенку кишечника, уже проходят испытания на людях.

Экзоскелеты уже представлены на рынке для реабилитации и позволяют паралитикам ходить, и мы увидим взрыв потребительских версий, которые будут помогать пожарным и скорой помощи, а также подниматься по лестницам немощным старикам.

Повышение квалификации 50% врачей, которые работают ниже среднего уровня

Платформа Proximie уже позволяет врачам всех типов «виртуально ассистировать» в операционной или процедурной, обучать менее опытных врачей и делиться своими навыками в режиме реального времени. По мере того, как все больше процедур записывается на видео, а искусственный интеллект анализирует огромные массивы данных, платформы, подобные Theator, будут повышать квалификацию и направлять средних хирургов, чтобы они работали не хуже лучших, обеспечивая навигацию для процедур, что улучшит результаты и поможет сделать хирургические вмешательства доступными для 5 млрд человек, которые сегодня не имеют доступа к безопасной хирургии.

Медицинская симуляция на основе виртуальной реальности, сочетающая динамику и графику видеоигр на недорогих потребительских гарнитурах, позволит улучшить медицинское обучение. Хирургия с цифровой поддержкой станет нормой, каждый ортопедический имплантат будет идеально соответствовать анатомии пациента, а все больше имплантатов будут оснащены встроенными сенсорами для передачи информации о здоровье искусственного сустава или устройства во внешний мир, как это делают сегодня кардиостимуляторы.

Прямое взаимодействие с нашим мозгом

Цифровые решения в области психического здоровья сегодня быстро развиваются, чтобы удовлетворить растущие потребности, и станут стандартным элементом лечения для оптимизации психического благополучия и управления патологиями, начиная от тревожности и депрессии до посттравматического стрессового расстройства, шизофрении и т.д. Эти методы особенно ценны для тех, кто не имеет регулярного или легкого доступа к очной психиатрической помощи, и могут сочетать очные сеансы с участием как человеческих, так и виртуальных психологов. Носимые устройства будут играть определенную роль в диагностике и управлении клиническими психическими заболеваниями (Fitbit недавно подал патент на выявление биполярного расстройства и депрессии).

Последнее десятилетие ознаменовалось захватывающим прогрессом в области интерфейсов мозг-компьютер. Сегодня передовые системы этого типа являются экспериментальными и предназначены в основном для квадриплегиков, чтобы обеспечить управление робототехникой, курсорами на экране. Но времена меняются – компания Neuralink стремится к тому, чтобы перейти от предоставления возможностей инвалидам к супер-возможностям тем из нас, кому повезло иметь полноценную неврологическую функцию. По мере уменьшения размеров мозговых имплантатов в следующем десятилетии мы увидим появление «цифровых таблеток для разума», которые сейчас разрабатываются в виде небольших имплантатов для лечения депрессии и других расстройств мозга.

Трансплантация органов как гуманизированная животноводческая ферма

Проблема очередей на трансплантацию органов остается очень острой и тысячи людей ежегодно умирают из-за того, что орган так и не был получен. В то время как тканевая инженерия, объединенная с биологией стволовых клеток и 3D-печатью, открывает перспективы для создания менее сложных органов, способность создавать функциональные, васкуляризированные сложные органы остается сложной задачей.

Подход с использованием тканевой инженерии и 3D-печати, вероятно, будет нарушен благодаря достижениям в области ксенотрансплантации. В октябре 2021 года была проведена первая успешная ксенотрансплантация гуманизированной свиной почки (хотя и краткосрочная, в течение 54 часов, человеку с мертвым мозгом), а недавно мы стали свидетелями и трансплантации человеку сердца свиньи. Через десять лет, возможно, полученные из свиней «очеловеченные» почки, печень, сердце и другие органы, хотя и не станут нормой, могут быть включены в «меню» для пересадки человеку, когда донорские органы не будут доступны.

Выявление заболевания на стадии 0

В 2021 году был запущен тест Galleri компании GRAIL для раннего выявления по крови более 50 видов рака.  Инновации компаний Guardant, Tempus и др. определяют выбор терапевтического лечения (в том числе в области иммунотерапии рака). Эта работа, использующая слияние секвенирования нового поколения, больших данных, искусственного интеллекта и технологии CRISPR, была невозможна еще десять лет назад. Но то, что казалось научной фантастикой, станет стандартом лечения для выявления и терапии рака, станет менее дорогим и глобально доступным. 

Есть еще много поводов для оптимизма. В ближайшие год-два, вероятно, появятся первые официально разрешенные CRISPR-методы лечения генетических заболеваний, таких как серповидно-клеточная болезнь или наследственные заболевания сетчатки глаз. Вакцины на основе мРНК для лечения и профилактики рака и вакцины для профилактики неврологических расстройств находятся на стадии испытаний.

Источник – портал Ever Care