Для чего используется работы в медицине
Современные технологии в медицине
Современные технологии двигают медицину к новым открытиям и качественному обслуживанию населения. Какие инновации используются в отрасли и в чём их достоинства, читайте в статье.
Современные технологии в медицине – это не только новейшее медицинское оборудование, но и отраслевое программное обеспечение, которое автоматизирует все рабочие процессы. Новейшие технологии позволяют проводить самые сложные операции, обследования, ускорять обработку лабораторных анализов, консультировать и осматривать пациентов на расстоянии и многое другое. С помощью специальных программ для медицинских центров выстраивается работа с клиентами, ведётся учёт состояния их здоровья, обеспечивается взаимодействие структурных подразделений, контролируется склад препаратов, проводятся расчёты с пациентами и персоналом и т.д.
Применение современных технологий в лечении
Современное диагностическое оборудование
Один из примеров использования компьютерных технологий – компьютерный томограф. Результаты, получаемые при облучении пациента, обрабатываются специальными программами, и создаются трёхмерные изображения исследуемых органов и тканей. По ним врач ставит точные диагнозы, оценивает развитие болезни и восстановление после операций. Ещё один пример – радиовизиографы в стоматологии. Они позволяют выводить снимки зубов на компьютер, а не на плёнку. Точность изображения гораздо выше, можно детально изучить проблему в разных ракурсах, увеличивая картинку, произвести точные замеры корневых каналов и т.д. При этом лучевая нагрузка на пациента кратно снижается.
С развитием технологий стало возможно проведение лапароскопических операций вместо открытых. С помощью специального оборудования с камерами врач проводит манипуляции через мельчайшие разрезы на теле. Такие операции гораздо легче переносятся, после них быстрее проходит процесс восстановления, у них меньше побочных эффектов, швы практически незаметны.
Обработка лабораторных анализов на современной аппаратуре стала более быстрой и точной, а это влияет на скорость постановки диагнозов, эффективность лечения, обработку больших объёмов биоматериалов.
Телемедицина
С помощью компьютерных технологий стало возможным оказание помощи больным на расстоянии, а это делает медицинские услуги более доступными. Такие онлайн-консультации необходимы жителям отдалённых районов, в экстренных ситуациях, для пациентов с ограниченными возможностями или находящимся в замкнутом пространстве. Врач может провести виртуальный осмотр, ознакомиться с результатами обследований и анализов, назначить лечение и вести регулярный контроль над состоянием здоровья.
Кроме того, телемедицина включает проведение онлайн-конференций, собраний, обучения, быстрый обмен научными открытиями, проведение экстренных комиссий по пациентам и т.д.
Медицинские программы
Преимущества автоматизации медицинской деятельности:
К медицинским программам относятся всевозможные мобильные приложения для клиентов. С помощью них можно самостоятельно записаться на приём, узнать информацию о лечебном учреждении, врачах и проходящих акциях, оставлять отзывы, вести график приёма лекарств. Эти функции доступны в мобильном приложении БИТ.Мед. С помощью программного обеспечения можно завести электронную книгу отзывов и предложений, где пациенты смогут оценивать качество услуг, оставлять замечания, заполнять анкеты и т.д. Такая функция реализована в приложении БИТ.Качество.
Программные решения учитывают все нюансы медицинской специализации и работы учреждения, поэтому дорабатываются индивидуально или создаются под ключ. Это означает, что специальное программное обеспечение может внедряться в любую отрасль медицины и в учреждения разных масштабов.
В целом, современные технологии, как и научные открытия, стимулируют развитие медицины и повышают уровень обслуживания населения.
Информационные технологии в здравоохранении
Объясняем на простых примерах, что такое информационные технологии, какие технологии использует врач в своей ежедневной практике и как будет выглядеть медицина будущего.
Информационные технологии или IT (ИТ) — это понятие, объединяющее в себе, как и с помощью чего осуществляется управление данными. «Как» в этом случае означает — по какому принципу или алгоритму, то есть описывает процессы создания и обработки информации. «С помощью чего» — это технические средства и ресурсы.
Наиболее полно потенциал информационных технологий раскрывается в областях, которые оперируют большим количеством условий, переменных и фактов. Именно к таким областям относится медицина.
Какие информационные технологии используются в медицине
Внедрение ИТ в здравоохранение началось сравнительно недавно, с появлением первых медицинских информационных систем (МИС). Наиболее востребованной технологией было и пока остается оцифровка материалов. Бумажные карты, рецепты, «талончики», кардиограммы, снимки — все перешло в электронный вид.
Полученную информацию нужно было структурировать так, чтобы с ней могли работать все, кому она необходима. Появились базы данных и средства управления этими базами (СУБД) — интерфейс, связывающий оператора данных (пользователя) и его функции с базой.
Накопление большого объема данных и возможность вычленять и проверять взаимосвязи между ними, — например, между характером заболевания и лекарственным назначением, — позволила применить в медицине системы поддержки принятия решения. Эти же условия определяют возможность развития экспертных систем, искусственного интеллекта и машинного обучения.
Прикладные ИТ-решения в медицине
Помимо информационной составляющей, ИТ — это и про скорость передачи цифровых материалов в любой географической точке. На этом их свойстве базируется применение популярных сегодня телемедицинских систем —комплекса аудиовизуальных технических средств, которые позволяют организовать прием в режиме реального времени, даже если врача и больного разделяют большие расстояния.
Развитие технологий во многом определяется их стоимостью. Чем дороже то или иное техническое решение, тем уже круг его применения. Поэтому, когда инновации выходят на широкий рынок, начинается настоящий бум их использования. Раньше персональный мониторинг жизненно важных показателей человеческого организма, таких как частота сердечных сокращений (ЧСС) и артериальное давление (АД), проводился только в момент обращения к врачу или самостоятельно — при длительном физическом дискомфорте. Теперь тонометр и пульсометр встроены практически в каждую модель «умных» часов, а с помощью сопутствующих приложений можно отследить динамику этих показателей за все время ношения девайса и при разной нагрузке.
Конечно, сейчас такие ноу-хау используются в основном для личного контроля, но недалек тот день, когда все собранные показатели будут автоматически подгружаться в персональную облачную медкнижку, анализироваться умными алгоритмами системы, выявлять аномалии в работе сердца и сосудов, сигнализировать о них — и всё это без прямого вмешательства со стороны человека.
Впрочем, что-то похожее уже происходит, но в рамках лечебных учреждений. Это явление называется медицинским интернетом вещей. Датчики наблюдения за различными показателями пациента собирают и передают информацию на центральные «узлы» мониторинга без участия медперсонала. При этом датчики «понимают», какая динамика состояния является отрицательной, и могут сообщить об этом.
К информационным технологиям относится приборно-компьютерный комплекс, современное диагностическое и лабораторное оборудование. VR/AR-технологии нашли применение в обучающем процессе — на их основе создаются виртуальные «тренажеры» для студентов хирургических специальностей за рубежом.
А что ждет нас в будущем?
Применение ИТ в медицине на примере МИС qMS
МИС qMS — это медицинская информационная система для комплексного управления лечебными организациями разного масштаба. Что значит комплексное управление? Это решение, при котором все составляющие учреждения связаны в единую сеть и действуют согласованно друг с другом. Базовыми инструментами МИС qMS являются:
Рассмотрим подробнее, какие информационные технологии используются в работе системы на примере некоторых функций МИС.
Электронная регистратура в МИС qMS
Регистрация пациента и внесение информации о нем в базу данных лечебного учреждения происходит с помощью заполнения унифицированной формы. Шаблон формы настраивается в зависимости от того, что требуется знать: имя, дата рождения, контактный телефон, номер полиса обязательного (ОМС) или добровольного медицинского страхования (ДМС), особые отметки, например, лекарственная непереносимость, и так далее.
При интеграции МИС со смежными базами, к примеру, территориальным фондом ОМС (ТФОМС), ввод номера полиса может быть выполнен автоматически. Система анализирует уникальные признаки пациента, такие как дата рождения, ФИО, место рождения, и ищет совпадения в базе. Если совпадений несколько, они выводятся на экран, и сотрудник регистратуры может выбрать нужный вариант, сравнив последние цифры полиса. Если вариант только один, поле заполняется автоматически по найденному соответствию.
Эта операция может быть применена и в обратном порядке, когда сначала вводится уникальный номер документа, например, страховой номер индивидуального лицевого счета (СНИЛС), а потом выполняется поиск всех остальных данных и заполнение регистрационной карточки пациента. Остается только сверить правильность введенных сведений с оригиналами документов.
Звучит не очень впечатляюще, но, если задуматься над сутью процесса, выходит, что система связывается с хранилищем данных, которое может быть расположено за сотни километров от нее, осуществляет поиск и выводит нужные сведения за доли секунды. И это является абсолютно стандартной скоростью обмена информацией в наши дни.
Ведение ЭМК
Электронная медицинская карта — это «персональная» база данных каждого пациента. В ней суммируются все записи по обращениям, лечениям, госпитализациям, лабораторным и диагностическим исследованиям, включая результаты анализов, снимки МРТ, УЗИ и прочие. Следующим поколениям такой цифровой архив будет доступен начиная с записей педиатра. Каждый врач, у которого обследуется пациент, является фактически оператором ЭМК. Причем, в теории, неважно, в каком субъекте страны пациент обратился к врачу, — доступ к электронной карте есть у каждой медорганизации, подключенной к цифровому контуру здравоохранения.
Внесение данных также упрощается за счет использования структурированного ввода. Каждое из направлений, например, терапия или кардиология, использует свои готовые шаблоны записей, которые содержат выпадающие списки, таблицы, чек-боксы и поля, связанные с различными словарями и справочниками. При заполнении карты пользователь просто выбирает нужное значение, ничего не требуется печатать.
Если МИС МО включает в себя дополнительные модули, такие как радиология, лаборатория, трансфузиология, то при проведении обследования или трансфузии данные от них автоматически подгрузятся в ЭМК, то есть системы произведут инфообмен без дополнительных команд со стороны человека.
Цифровая запись заверяется электронной цифровой подписью врача (ЭЦП) с применением технологии криптографического преобразования информации.
Конечно, это самые простые примеры ИТ-решений, которые используются в медицине, но уже их внедрение позволяет сэкономить десятки часов врачебного времени и в несколько раз сократить издержки лечебных организаций.
Дополнительные возможности МИС qMS
Главное преимущество современных информационных систем, и МИС qMS в частности — это их полнофункциональность. Каждому пользователю предоставляется исчерпывающий набор инструментов для выполнения его роли в общем процессе. Наиболее полно это реализуется на примере больших разветвленных структур, таких как многопрофильный центр здоровья.
Какие решения существуют для таких центров:
Что дает применение ИТ в медицине
Какие проблемы решает ИТ в медицине? Казалось, что основная цель информационных технологий – освободить врачей от груды бумажной работы, а сэкономленное время посвятить пациентам. Отчасти да, но это лишь верхушка айсберга. Чем больше ИТ интегрировались во врачебный процесс, тем шире становилась область его применения в медицинском секторе.
Необходимость внедрения ИТ обуславливается также развитием специальных приборов и техники. Например, если раньше экспорт изображений был доступен только на аналоговые носители (пленку или бумагу), то сейчас цифровое представление является первостепенным.
Важно упомянуть, насколько продвинулись вперед различные научные исследования с развитием компьютерных технологий. Построение сложных математических моделей позволяет прогнозировать развитие эпидемий и, как следствие, сосредоточится на превентивных мероприятиях. Применение ИТ в области изучения человеческого генома позволило разработать специальные генетические тесты, которые могут показать предрасположенность человека к различным онкологическим и нейродегенеративным заболеваниям.
Подводя итог, можно сказать, что медицинское сообщество получает немало выгод от использования информационных технологий, и это только часть из них:
10 главных достоинств цифровых медицинских технологий
1. Ранняя диагностика
Современные цифровые медицинские технологии очень полезны для ранней диагностики заболеваний. Алгоритмы искусственного интеллекта (artificial intelligence, AI) и анализ данных используются для анализа ДНК и обнаружения предупреждающих признаков рака, а достижения в области технологии МРТ и обработка изображения с помощью AI позволяют получать изображения более высокого качества для выявления целого ряда заболеваний.
2. Упрощенная возможность общения с врачом
3. Удаленная и роботизированная хирургия
Хирургические роботы, например, как известный робот Da Vinci, позволяют хирургам выполнять точные, минимально инвазивные операции, которые они могут делать прямо с консоли, а не стоя у хирургического стола. Прорабатываются и технологии, позволяющие проводить удаленные роботизированные операции через Интернет, которые, по-видимому, станут более популярными с появлением высокоскоростных каналов связи, в частности, стандарта 5G.
4. Поддержание связи
Пандемия КОВИД-19 привела к тому, что технологии, облегчающие видеосвязь, стали широко внедряться в медицинских учреждениях. С помощью смарт-телевизоров или планшетов, в больницах и других учреждениях по уходу за больными были найдены способы, позволяющие их пациентам оставаться на связи с семьей и друзьями.
5. Снижение расходов
Цифровые медицинские технологии могут обеспечить раннюю диагностику и виртуальную сортировку пациентов, что приведет к экономии средств как для пациентов, так и для системы здравоохранения. Исследования показали, что 70 процентов решений в области здравоохранения принимаются с использованием диагностических устройств, поэтому раннее обнаружение приводит к лучшим результатам и, следовательно, к снижению расходов.
6. Уменьшение времени ожидания
Программные инструменты прогнозирования, использующие такие технологии, как искусственный интеллект, используются медицинскими приложениями и другими медицинскими платформами для определения того, нуждается ли пациент в посещении врача или он может лечиться дома. Это помогает сократить время ожидания и это особенно важно во время нынешней пандемии.
7. Исследования
8. Удаленный мониторинг здоровья
Подобно телемедицине, технология, позволяющая осуществлять дистанционное наблюдение за пациентами, с начала пандемии достигла огромных успехов в связи с необходимостью защиты персонала от возможного заражения. Сюда входят смартфоны, которые отслеживают сердцебиение человека, приложения для мобильных устройств, которые контролируют качество сна, и цифровые инструменты в больницах, которые предупреждают персонал о важных изменениях в жизненных показателях пациентов.
9. Безлекарственное лечение
Технология виртуальной реальности и искусственный интеллект становятся важными инструментами лечения, которые помогают избежать использования лекарств, таких как антидепрессанты. Это особенно полезно для таких заболеваний, как депрессия и тревожность. Одним из примеров подобного лечения является имитация с помощью технологии виртуальной реальности ситуаций, которые помогают людям учиться работать в рамках сценария, который обычно вызывает у них беспокойство.
10. Цифровизация медицинских записей
Переход к безбумажным технологиям в медицинских организациях путем оцифровки медицинских карт пациентов доказал, что это позволяет ускорить и упростить доступ к данным, уменьшить потребность в хранении и лучше подходит для окружающей среды.
По материалам Medical Futurist, Healthcare Global, Healthcare IT News.
Top 13 инноваций в сфере медицинской робототехники
Отрасль здравоохранения находится на переломном этапе в области медицинской робототехники. Ежедневно внедряются инновации, которые неизбежно толкают нас в будущее, где большая часть работы будет автоматизирована или выполняться роботами.
Сегодня роботы, управляемые врачом, уже имеют огромное присутствие в медицинской сфере. Спрос на менее инвазивные и более адаптированные к потребностям пациентов процедуры увеличивается с нарастающей скоростью. Медицинская сфера находится на грани радикальных изменений, которые могут означать улучшение диагностики, сокращение времени ожидания, более безопасную и менее инвазивную операцию, повышение долгосрочной выживаемости для всех, и снижение уровня инфицирования и многое другое.
Ниже мы кратко представляем вам 13 лучших достижений в сфере медицинских роботов, которые уже изменяют нашу жизнь:
1. Хирургический робот daVinci
Это самый распространенный из медицинских роботов, и сегодня он является стандартом для хирургии с помощью роботов. Это машина, которая стирает грань между «медицинским инструментом» и «роботом», так как прибор находится под полным контролем хирурга. Однако успехи, которых эта система добилась, просто поражают. С помощью роботизированной системы daVinci операции могут выполняться с минимальными разрезами и абсолютной точностью, что означает уменьшение кровотечения, снижение риска инфицирования и ускорение заживления. Хотя робот-манипулятор да Винчи существует уже некоторое время, он продолжает совершенствоваться. При этом несколько крупных технологических фирм также разрабатывают аналогичные daVinci системы с более автономными характеристиками и широким спектром возможностей.
2. Эндоскопический бот
3. Роботизированная биопсия
Эта недавно разработанная роботизированная система, создаваемая проектной группой под названием «MURAB» (MRI and Ultrasound Robotic Assisted Biopsy). Это решение обеспечивает возможность проведения диагностики рака груди на ранней стадии минимально инвазивным методом. Оно повышает точность биопсии при диагностике и позволяет сократить использование дорогой магнитно-резонансной томографии (МРТ) до минимума в этом рабочем процессе и в то же время обеспечить одинаковую точность при нацеливании иглы при биопсии.
Система объединяет в себе преимущества МРТ и УЗИ. МРТ — это очень точная процедура, позволяющая врачу при биопсии найти и проколоть именно ту ткань, которая ему необходима. Но МРТ не дает изображения в реальном времени и врачу сегодня для проведения процедуры биопсии нужно делать несколько снимков. В свою очередь ультразвук обеспечивает изображение в режиме реального времени, так что радиолог может точно видеть, что происходит при проведении биопсии, однако само по себе это исследование менее точное. А вот объединение двух технологий радикально меняет картину.
Роботизированная система сканирует грудь с помощью стандартного УЗИ-датчика, закрепленного на манипуляторе, и объединяет ее с ранее сделанными изображениями МРТ в одну 3D-модель на мониторе. Одновременно происходит сбор объемных и эластографических данных. Затем система определяет место укола и направление движения иглы для биопсии.
4. Автоматизированные сенсорные протезы
За последние несколько лет в области протезирования был достигнут невероятный прогресс, причем разработчики пытаются не только сделать подходящую замену конечности, но и расширить ее возможности там, где это не сделала природа. В лаборатории MIT Biomechatronics Lab исследователи создали управляемые с помощью гироскопов роботизированные конечности, которые способны отслеживать свое положение в пространстве, регулируя свои суставы примерно 750 раз в секунду. Кроме того, они разработали бионическую кожу и нейронную имплантационную систему, которая взаимодействует с нервной системой человека, позволяя пациенту получать тактильную обратную связь от протезной системы и контролировать ее, как будто это настоящая рука. Это значительный скачок в протезировании, а также большая надежда для миллионов людей с ампутированными конечностями. Надежда на будущее, поскольку пока такие протезные системы слишком дороги для обычного человека, тем более инвалида.
5. Экзоскелет
Роботизированные экзоскелеты сегодня могут использоваться во многих медицинских областях. Для начала они уже используются, чтобы помочь людям с параличом снова ходить, что является значительным прорывом в медицине. Они также могут быть использованы для реабилитации после травмы спинного мозга или черепно-мозговой травмы, обеспечивая слабые мышцы дополнительной поддержкой, необходимой для выполнения движений и заживления повреждений. Экзоскелеты работают за счет использования комбинации предустановленных движений, однако, сейчас уже ведутся новые разработки с развитием нейронных интерфейсов. Это вопрос времени, когда экзоскелет, управляемый непосредственно командами мозга, станет доступен большому количеству больных и здоровых людей.
6. Дезинфицирующий робот
7. Микро-робот для целевой терапии
Это весьма перспективные, хотя и относительно новые типы медицинских роботов. Основой их работы является использование механических частиц, близких к микроскопическим, для локализации препарата или определенной терапии в конкретном целевом участке тела. Такая технология может быть использована для узконаправленного целевого облучения опухоли или просто для уменьшения побочных эффектов препарата, ограничивая его органом, в котором он может понадобиться.
Существует несколько возможных методов для доставки таких микрочастиц в цель, но в результате новых исследований появились микро-роботы с крошечными спиральными хвостами, которые могут быть направлены магнитным полем для вращения через кровеносные сосуды в определенное место в организме.
8. Антибактериальные нанороботы
Антибактериальные боты изготовлены из крошечных золотых нанопроволок и покрыты красными кровяными тельцами, которые могут удалять бактериальные инфекции непосредственно из крови пациента. Они могут сделать это, имитируя бактерию и ее токсины, а затем привлекая и захватывая их в нано-сетку, когда бактерии подойдут ближе. Роботы также могут быть направлены через тело пациента с помощью специального ультразвука в определенное место для ускорения процесса очистки и лечения локализованных инфекций. Поскольку они используют естественную реакцию бактерий, нанороботы потенциально могут быть использованы вместо антибиотиков широкого спектра действия и могут оказать огромное влияние в нашей борьбе с ростом заболеваний, с которыми не могут справиться антибиотики.
9. Робот-компаньон
Роботы используются не только там, где необходимо решать проблемы, опасные для жизни. Дело в том, что миллионы пожилых, умственно отсталых или больных людей страдают от хронического одиночества и нуждаются в стимулах для жизни. Такими пациентами, как правило, также являются люди, нуждающиеся в периодических осмотрах со стороны опекунов или родственников, что может отнимать много времени. Роботы-компаньоны решают многие из таких проблем и оказывают на пациентов меняющее их жизнь воздействие. Такое устройство представляет собой нечто вроде симбиоза тамагочи (виртуальный домашний питомец) и виртуального домашнего помощника на базе технологии Alexa, которое может вызвать скорую, если кто-нибудь упадет или ответить на вопросы, касающиеся здоровья.
10. Роботы для обучения врачей
В медицинском училище студенты могут проходить обучение не на мертвых телах, как это было принято в таких заведениях в течение многих лет, а с использованием специализированных обучающих роботов, причем с вполне реалистичными «кровавыми» процедурами. Хотя, возможно, это не будет звучать захватывающе, но все же это, вероятно, лучше, чем обучение только на трупах, либо уже в работе на вполне реальных пациентах. Использование при обучении роботов существенно облегчает получение медицинских навыков, хотя бы за счет возможности многократного повторения определенных процедур и действий, а также значительно снижает расходы на такое обучение.
Именно поэтому эти устройства, которые кажутся скорее забавными, чем серьезными роботизированными системами, становятся настолько важными в этой сфере.
11. Роботизированная медсестра
12. Робот для телеприсутствия
Такое устройство выглядят как планшет на небольшой самодвижущейся тележке. Такие системы могут играть жизненно важную роль в сфере медицины как способ привлечь лучших диагностических экспертов и ведущих врачей в удаленные районы, где ощущается острая нехватка квалифицированных врачебных кадров. Врачи, к примеру, из Москвы теперь могут общаться с местными врачами и пациентами в небольших поселениях Сибири или Дальнего Востока, делясь в режиме реального времени своими советами и знаниями по диагностике за небольшую плату, избавляя пациента от сложностей и серьезных затрат, связанных с поездкой в столицу, чтобы получить помощь от врача лично. Однако, как бы глупо это ни казалось сегодня, вполне возможно, что уже скоро медицинский осмотр можно будет проводить с помощью планшета и цифровых устройств с дистанционным управлением, а не с помощью врача-терапевта. По крайней мере, в развитых странах, к которым мы пока себя отнести не можем.
13. Робот-фармацевт
Такое устройство больше похоже на торговый автомат, который предназначен для продажи лекарственных препаратов и медицинских принадлежностей. Робот, который уже существует в природе, позволяет физически заменить действующего фармацевта в аптечном пункте. Подобная аптека уже работает и вполне безупречно в Калифорнийском университете (США) последние пять лет, и в этом году было получено разрешение на его использование в больницах.
Роботы также начали использоваться в производственных процессах фармацевтических компаний, заменяя людей во многих операциях, требующих монотонных и не повторяющихся действий.
По материалам Block Delta и Interesting Engineering