5 курс / ОЗИЗО Общественное здоровье и здравоохранение / ТЕЛЕМЕДИЦИНА_В_МЕДИЦИНСКИХ_ОРГАНИЗАЦИЯХ_МОНОГРАФИЯ

Компания Medtronic поставляет систему непрерывного мониторинга уровня глюкозы в крови, также состоящую из накожного беспроводного датчика, приложе-

ния для смартфона (рис. 15. «Guardian Connect system») [66].

Рисунок 15 – «Guardian Connect system»

Одним из первых коммерческих носимых устройств стал GlucoWatch ®, измеряющий уровень глюкозы в крови каждые 20 мин в течение 12 ч через кожу с помощью обратного ионофореза.

Компания Google разработала беспроводной датчик, имплантируемый на несколько миллиметров в кожу и измеряющий уровень глюкозы в подкожной интерстициальной жидкости – FibreSense от EyeSense GmbH (рис. 16. «Технология

FibreSense») [67].

Компания Cygnus представила неинвазивный датчик-биосенсор, извлекающий образец путем ионофореза и интегрированный в наручные электронные часы, – GlucoWatch G2 Biographer [68].

39

Рисунок 16 – «Технология FibreSense»

Потоотделение

Потоотделение – это не клинический параметр, а физиологический признак, используемый для анализа реакции человека на определенные жизненные ситуации.Онимогутвызватьневрологическиереакциисосторонывегетативнойнервной системы (Autonomic Nervous System (ANS)), стимулирующие повышение выделения потакожей.Измерениеуровнявыделенияпотадостаточноинформативнодляоценки физиолого-психологического состояния человека. Так, при помощи специальных датчиковпокаплепотаможноопределитьуровнинатрия,кальция,молочнойкислоты; выявить первые признаки кистозно-фиброзной мастопатии, остеопороза.

Датчики постоянно совершенствуются как по материалу изготовления, так и по регистрируемым параметрам.

Например, датчики для непрерывного измерения электрической активности кожи (кожно-гальванической реакции) (Galvanic Skin Response (GSR)), отличающиеся высокой износостойкостью, удобством использования в самых разных тканях, небольшиепоразмеру,гибкие,извспененногополимерадляподдержаниястабильного контакта с кожей [69].

На основе измерения уровня натрия в поте основаны беспроводные кондуктометрические датчики для оценки уровня обезвоживания организма [70].

На основе колориметрии работают датчики, дающие значения скорости потоотделения, общей потери пота, pH, концентрации хлоридов, молочной кислоты [71].

Капнография и капнометрия

Капнография и капнометрия – это измерение, отображение концентрации или парциального давления углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом газе во время дыхательного цикла пациента (PCO2), чрезвычайно важное для предотвращения

40

Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

ряда клинических проблем и обеспечения безопасности пациента не только в операционных или при реанимационных мероприятиях [72].

Этот метод эффективен для оценки метаболизма, перфузии при функциональной диагностике.

Непрерывный мониторинг сегодня возможен и благодаря портативным устройствам, например портативному капнографу компании CAPNO.MED (рис. 17. «MEMO ETCO2 Capnograph») [73].

Рисунок 17 – «MEMO ETCO2 Capnograph»

Температура тела

Температурателаоцениваетсявдвухвариантах:температураядрателачеловека и температура кожи. Температура кожи варьируется в более широком диапазоне температур, чем температура ядра, так как механизмы терморегуляции тела регулируют температуру ядра. Температура кожи зависит от кровообращения, а также связана с основными функциями организма и обменом веществ. В механизме регулирования температуры тела не менее важны и внешние факторы: циркуляция воздуха, температура окружающей среды, влажность воздуха.

Для непрерывного измерения обеих температур были разработаны различные носимые системы.

Например,бесконтактныетермометрысиспользованиемметок(RadioFrequency IDentification (RFID) (рис. 18. «Структура RFID термометра») [74].

41

Настройте температурные метки RFID в соответствии с вашими потребностями в идентификации

Слой 1 : глянцевая или матовая поверхность, пустая или предварительно напечатанная.

Слой 2 : прочный полиэстер и ряд других прочных материалов.

Уровень 3 : Доступны различные высокопроизводительные микросхемы в зависимости от ваших потребностей/ приложения.

Уровень 4 : Доступны различные высокопроизводительные антенны в зависимости от ваших потребностей/приложения.

Слой 5 : Постоянный, агрессивный или съемный клей.

Слой 6 : стандартная пергаминовая бумага, доступен полиэстер.

Рисунок 18 – «Структура RFID термометра»

42

Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

Средства мониторинга показателей здоровья, не являющихся жизненно важными

Оценка движения

Оценка движения тела человека нашла широкое применение в медицинской реабилитации, повседневной жизни, при занятиях спортом. На анализе движения основан метод контроля циклов физической активности (ее подъемов и спадов) на протяжении суток – актиграфия.

Актиграфия для диагностики нарушений сна в настоящее время не требует громоздких устройств. Акселерометры могут быть размещены в корпусе наручных электронныхчасов,напримерCENTREPOINTInsightWatch(рис.19.«Наручныйакти-

граф») [75].

Рисунок 19 – «Наручный актиграф»

43

Параметры окружающей среды

Контрольпараметровокружающейсредыимеетважноезначениедляздоровья человека и его самочувствия. В первую очередь на человеческий организм влияют температура и влажность воздуха, уровень освещения, уровень звука. Так, например, обезвоживание организма может быть обусловлено температурой и влажно- стьювоздуха.Неменееважен–из-засвязиссердечнымиилегочнымизаболевани- ями – и непрерывный мониторинг загрязнения воздуха.

Любая физическая активность (работа, занятия спортом, спортивные соревнования, даже реабилитационные упражнения) может сопровождаться контролем с использованием специальных датчиков, учитывающих параметры окружающей среды, например INDOOR AMBIANCE MONITOR, регистрирующий уровень CO , общую концентрацию летучих органических соединений, температуру воздуха, относительную влажность воздуха, атмосферное давление, освещенность (рис. 20. «Комнатный монитор окружающей среды») [76].

Рисунок 20 – «Комнатный монитор окружающей среды»

Диагностика онкологических заболеваний на ранних стадиях

Обнаружение онкологических заболеваний на ранних стадиях значительно улучшает результаты лечения. При диагностировании заболевания на 1-й стадии в среднем пять лет живут 90 % пациентов, при диагностировании на 4-й стадии – менее 25 %. Стоимость терапии «позднего» рака с метастазами примерно в 2,5 раза выше стоимости лечения «раннего» рака.

Разработкам новых методов диагностики рака сегодня уделяется большое внимание. Так, недавно новый метод диагностики рака молочной железы предложила компания «Гамма Глобал РД» при грантовой поддержке Фонда Сколково [77]. В его

44

Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

основе – определение уровня мРНК маммаглобина в периферической крови методом количественной полимеразной цепной реакции (ПЦР).

Отличие данного метода от уже существующих онкомаркеров – высокая чувствительность и специфичность для ранних стадий рака молочной железы (РМЖ). Для анализа кровь собирается в пробирки, содержащие 3,2 %-й цитрат натрия. Выделение РНК из крови проводится при помощи соответствующих коммерческих наборовсиспользованиемавторскойтехнологииееобработки.Далеепроводятсяэтапы обратной транскрипции и собственно «количественной» ПЦР с использованием уникального набора праймеров и зондов, что значительно повышает чувствительность и специфичность методики.

Проект направлен на создание нового метода ранней диагностики РМЖ. Он основаннаоткрытомавторамифакте(подтвержденномработамидругихавторов)увеличения экспрессии мРНК маммаглобина в ткани опухоли на ранних стадиях РМЖ

ивозможности обнаружения ее в периферической крови.

Врамках создания метода разработаны система определения уровня мРНК маммаглобина в периферической крови и новая технология обработки крови для получения максимального количества материала для выделения и исследования мРНК маммаглобина.

Еще один способ ранней диагностики рака предлагает проект американской компанииINanoBio[78],восновекоторого–секвенированиегеномачеловека.Дан- ныегенетическогоисследованияпозволяютвыявитьвосприимчивостькразличным заболеваниям,помочьвихраннейдиагностикеиобеспечитьперсонализированное лечение – подбор терапии на основе индивидуальных специфических геномных биомаркеров.

INanoBio разрабатывает усовершенствованное трехмерное нанопористое транзисторное устройство для секвенирования всего генома человека с высокой точностью и скоростью. Секвенаторы на основе CMOS полупроводниковой нанотехнологии в 100 раз быстрее, чем секвенаторы на основе белковых нанопор.

СеквенсорINanoBioпозволитсеквенироватьгеномыцелыхпопуляцийповсему миру. Для этого INanoBio разрабатывает передовые нанобиотехнологические инструменты, которые позволяют обнаруживать специфические для заболевания молекулярные биомаркеры в крови со сверхвысокой чувствительностью.

Реабилитация после инсультов

Для пациентов, перенесших инсульт, разработаны электронные биосенсоры с растягивающимися датчиками. Они позволяют мониторировать движение голосовыхсвязок,анезвуки.Новый,похожийнапластырь,датчикрастяжениягорлаизмеряет речевые паттерны по движению горла, что дает возможность врачу улучшить диагностику и лечение афазии. В настоящее время логопеды используют микрофоныдлямониторингаречевыхфункцийпациентов,которыенемогутразличитьголоса больных и окружающий шум.

45

AbilityLab [79] использует аналогичные электронные биосенсоры, устанавливаемыенаногах,рукахигрудипациентов,перенесшихинсульт,дляконтролязаходом их восстановления. Приборы передают по беспроводной сети на телефоны и компьютерыврачейполнуюинформациюобовсехизменениях,вчастностиулучшениях физических и физиологических реакций в режиме реального времени. Пациенты могут носить их даже после того, как будут выписаны из больницы: это позволяет врачам следить, как они справляются с нагрузками в повседневной жизни. Данные с датчиков отображаются на дисплеях телефонов и коммуникаторов в понятной врачам и пациентам форме. Также прибор отправляет оповещение в случае, если пациент не выполняет врачебные рекомендации; показывает результаты прогресса лечения.

Тенденции рынка носимых медицинских устройств

С революционным развитием Интернета развивается и быстро меняется сектор ТМТ. Ожидается, что число домашних устройств мониторинга здоровья также будет активно увеличиваться. Особенно высокие темпы развития ожидают домашние медицинские устройства для мониторинга сахарного диабета, артериального давления, сна, апноэ во сне, мониторы Холтера, измерители сердечного ритма.

Глобальный рынок мобильного здравоохранения обусловлен широким распространением смартфонов и улучшенным доступом к Интернету. Растущая осведомленность в отношении Интернета и повышения доступности смартфонов в значительной степени способствует росту рынка мобильного здравоохранения. Кроме того, возросшие инвестиции в развитие телекоммуникационной и ИТ-инфраструктуры во всем мире положительно влияют на рост рынка мобильного здравоохранения. По данным Международного союза электросвязи, к концу 2019 года Интернетом пользовались около 4 миллиардов человек. Большинство интернет-пользователей имеют доступ к Интернету с помощью смартфонов. Поэтому спрос на мобильное здравоохранение прямо пропорционален количеству пользователей смартфонов.

Растущие распространенность различных хронических заболеваний среди населения мира и гериатрическое население являются ключевыми факторами, которые, как ожидается, будут стимулировать глобальный рынок мобильного здравоохранения в течение прогнозируемого периода. По данным Организации Объединенных Наций, к 2050 году мировое гериатрическое население достигнет примерно 2 миллиардов человек. Удобства и преимущества, связанные с внедрением мобильных приложений для здоровья, подпитывают спрос на них. Более того, консультанты и врачи в настоящее время все чаще используют платформы

46

Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

мобильного здравоохранения для охвата своих пациентов. Пациенты могут легко проконсультироваться со своими врачами, не выходя из дома, одним нажатием кнопки. Благоприятное государственное регулирование в отношении внедрения телемедицины способствует росту индустрии мобильного здравоохранения, особенно на развитых рынках, таких как Северная Америка и Европа.

С начала глобальной пандемии COVID-19 в 2020 году универсальность мобильных приложений показала, насколько прагматичные и развлекательные функции могут принести пользу как потребителям, так и издателям приложений. Приложения для здоровья и фитнеса развивались во многих направлениях, охватывая множество областей, от медицины, отслеживания контактов до создания спортивных сообществ единомышленников, которые делятся своими спортивными достижени-

ями [49].

Если в 2023 году рынок мобильного здравоохранения с входящими в него компонентами (услуги, продажа оборудования, платные загрузки, комиссия за транзакции,рекламныйдоход)ожидаемосоставит75миллиардовдолларовСША,ток2030 году объем рынка увеличится до 243 миллиардов долларов США [80].

Выделяют несколько направлений исследований для дальнейшего развития носимых медицинских изделий:

-надежность и безопасность беспроводных технологий передачи критически важных данных как между компонентами медицинского изделия, так и от медицинского изделия к медицинским работникам и/или центрам обработки данных [81];

-экономия энергии медицинским изделием для продления срока его полезного использования без замены и/или перезарядки [81];

-развитие датчиков (биосенсоров) и блоков управления с точки зрения видов, количества, качества регистрируемых параметров, вопросов передачи данных, удобства использования [82, 83];

-развитиепрограммногообеспеченияносимыхмедицинскихизделий,интеграция его в распространенные мобильные операционные системы [84–87];

-упрощение носимых медицинских изделий с целью применения их пациентами без участия медицинских работников [88].

47

Вопросы дистанционной передачи данных медицинскими изделиями

В Российской Федерации ТМТ, как уже отмечалось выше, в определенных рамках и ограничениях узаконены в законодательстве в сфере охраны здоровья

в2017 году [8, 9] и могут применяться в дистанционном (удаленном) общении

вформатахмедицинскийработник-медицинскийработник(далееврач-врач),врач- пациент, при условии обязательной идентификации общающихся:

-при проведении врачебных консилиумов или консультаций;

-с целью удаленного наблюдения за состоянием пациента.

ТМТ в мире в целом имеют приблизительно эти два направления, с учетом соблюдения положений о защите персональных данных, врачебной тайны, правовых особенностей конкретного государства [89, 90], дополнительно разделяющиеся на:

-информационные системы, в том числе использующие искусственный интеллект [91, 92]. Некоторые исследователи информационные системы (ИС), применяемые в здравоохранении, подразделяют на государственные федерального и/или регионального уровня, учрежденческие ИС медицинских (фармацевтических) организаций, иные ИС [93, 94];

-средства дистанционного (удаленного) общения в формате врач-врач, врачпациент, в том числе средства опроса и/или осмотра пациента для различных медицинских целей [5, 6, 89];

-дистанционный (удаленный) контроль параметров здоровья с помощью медицинского оборудования [7], в том числе схожего по применению с зарубежным тер-

мином «Носимые медицинские изделия (Wearable Health Devices (WHD))» [47, 95];

-средствадистанционного(удаленного)назначениялекарственныхпрепаратов;

-профилактика и пропаганда здоровья, в том числе созданная средствами искусственного интеллекта [3, 96];

-дистанционное (удаленное) образование, обучение, инструктажи – получение врачом и/или пациентом знаний, умений в процессе отработки редких или критических событий [4].

Понятие ТМТ, введенное в законодательство в сфере здравоохранения, дословно предусматривает, что это: «информационные технологии, обеспечивающие дистанционное взаимодействие». Соответствующим законодательством понятия «информация», «информационные технологии», «информационная система» имеют определения,всоответствиискоторымиТМТмогутсчитатьсялюбыедействияслюбыми данными, полученными:

48

Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/