Технологии для диагностики и лечения рака. Обзор. Часть 2

Продолжаем наш обзор цифровых технологий, которые уже используются или в ближайшее время будут использоваться при диагностике и лечении рака. В первой части мы познакомили вас с системами и устройствами, которые используются при диагностике таких заболеваний, а также при контроле лечения в домашних условиях. Теперь мы остановимся на программных решениях в этой сфере и носимых устройствах.

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Программное обеспечение, в том числе и на базе технологий искусственного интеллекта, все шире используется в здравоохранении, и не только в диагностике. Например, британская компания Sharpe Analytics использует машинное обучение для создания инструментов прогнозирования исходов для онкологических больных. Проект начался с моделирования прогноза для пациентов с раком почек с использованием наборов данных, зарегистрированных в реестрах раковых заболеваний. Это решение использует различные переменные, в том числе и такие, как генетические маркеры, влияющие на вероятность развития опухоли.

Ученые из университета Торонто разработали систему на базе алгоритмов искусственного интеллекта, которая может помочь значительно уменьшить время, необходимое для разработки плана радиационной терапии для лечения людей, заболевших раком. Канадцы использовали искусственный интеллект для обработки исторических данных по радиационной терапии и создания алгоритмов, способных разрабатывать рекомендуемую стратегию лечения.

Первая версия системы используется для разработки плана терапии для больных с раком мозга и шеи. Характеристики планов лечения, разработанные алгоритмом и врачом, были вполне сравнимыми, при этом программная система работала несравнимо быстрее.

Голландская компания Tired of Cancer выпустила приложение Untire для борьбы с истощением от рака, которое является наиболее распространенным побочным эффектом при этом заболевании. Untire предоставляет собой комплексную программу с психологическим обучением на темы, связанные с истощением, такими как беспокойство, проблемы сна, физические упражнения, деятельность по снижению стресса. Система предоставляет мотивационные советы и связывает человека с частным интернет-сообществом, чтобы помочь пользователям восстановить силы.

Исследование эффективности приложения, в котором приняли участие более тысячи пользователей в шести странах, показало результаты, которые "более чем обнадеживают".

Французская компания Voluntis разрабатывает мобильную терапию рака молочной железы. Предполагается, что программа будет использоваться совместно с телемедициной для мониторинга пациентов в период между посещениями врача при лечении рака и должно помочь пациентам лучше справляться со своими симптомами.

Эти симптомы вводятся пациентом вручную или автоматически собираются с помощью медицинских устройств в мобильном приложении. Затем данные автоматически анализируются и отправляются через Интернет медицинской бригаде пациента, которая дистанционно обеспечивает персонализированное наблюдение. Пациентам предоставляются индивидуальные рекомендации по коррекции лечения с помощью алгоритма искусственного интеллекта, интегрированного в решении.

Компания Precision Health AI разработала платформу под названием Eureka Health Oncology, которая использует данные электронных медицинских карт (ЭМК) для обеспечения практического применения искусственного интеллекта в онкологии. Это решение позволит трансформировать процессы клинических исследований и разработки лекарственных препаратов, включив в них реальные данные, чтобы обеспечить правильное лечение нужного пациента в нужное время.

Технология использует массовые массивы данных ЭМК, чтобы дать фармацевтическим компаниям и врачам представление о конкретных условиях заболеваний. Платформа предназначена для оказания помощи исследователям и врачам в разработке целевых методов лечения, формировании клинических испытаний и определении того, какие методы лечения могут принести пациентам наибольшую пользу. 

Еще одно решение, My Clinical Outcomes (MCO) - это веб-платформа, мотивирующая пациентов проходить регулярное обследование, чтобы оценить влияние своего состояния на жизнь. В настоящее время этот инструмент уже проходит апробацию в больницах Шотландии и предназначен для пациентов с любым видом рака. Врачи могут использовать информацию, полученную от MCO, для оценки эффективности лечения и принятия обоснованных решений о его продолжении.

Как показывают исследования, цифровые инструменты, такие как MCO, могут продлить жизнь онкологических пациентов на срок до пяти месяцев, просто за счет того, что они делятся информацией о симптомах по мере их появления, чтобы помочь врачам персонализировать лечение рака.

НОСИМЫЕ УСТРОЙСТВА

Носимые устройства, в том числе и такие относительно простые и популярные как фитнес-браслеты и "умные" часы, могут помогать онкологическим больным справиться со своей болезнью и обеспечить возможность ранней диагностики. Исследования, в частности, показали, что использование фитнес-данных, собранных с помощью браслета (использовался Microsoft Band), может стать реальным способом снижения уровня незапланированной госпитализации. И это связано с тем, что чем более приспособлены и активны онкологические больные, тем больше шансов выжить и получить пользу от химиотерапии.

Отчет Philips 2016 Future Health Index показал, что 59% медицинских работников, чьи пациенты пользовались устройствами или приложениями для управления своим здоровьем и обмена данными со своими врачами, утверждают, что их пациенты более мотивированы придерживаться планов лечения.

Вот другой пример: Лондонская больница использовала часы Apple Watch для улучшения контроля приема лекарств и соблюдения плана лечения пациентами, проходящими химиотерапию. Приложение на часах не только включало в себя напоминания о лекарствах, получаемые пациентом посредством тактильной обратной связи, но и обеспечивало обмен данными с врачами через Apple HealthKit. Приложение автоматически сообщала врачу информацию об активности пациентов, а пациенты при этом могли передавать данные о симптомах и температуре. Это важно, потому что, если у пациента отрицательная реакция на препарат, врачи могут быстро корректировать рецепты на основе данных, поступающих в режиме реального времени из приложения.

Среди множества новых технологий в разработке находится, например, умное ожерелье, которое может точно определять и регистрировать факт проглатывания лекарств. В устройстве используется пьезоэлектрический датчик, который преобразует движения, происходящие в шее при проглатывании, в электрические сигналы. Они передаются в приложение смартфона, алгоритмы которого распознают глотание, вызванное лекарствами, и фильтруют этот факт от движений, связанных, например, с глотанием слюны, приемом алкоголя или речью.

Технологии открывают новые захватывающие возможности и в лечении рака. Например, компания Novocure разработала носимое устройство Optune, предназначенное для лечения глиобластомы, одним из видов рака мозга. Само устройство представляет собой четыре пластырных накладки на липкой основе, которые накладываются на голову в области, где находится раковая опухоль. Электроды, встроенные в накладки, создают в мозге электрические поля низкой интенсивности, чтобы остановить раковые клетки от деления и роста. Питание устройства осуществляется с помощью носимого батарейного комплекта с блоком управления, при этом система мало похожа на медицинский прибор и скорее напоминает портативную аудиосистему. Источник питания имеет функцию горячей замены батарей, что позволяет не прерывать формирование электрического поля, воздействующего на опухоль. Пациенты могут носить прибор в повседневной жизни, а лечение проводится неинвазивным способом до 18 часов в сутки.

Эта система оказалась при тестировании очень эффективной, хотя и обладает рядом побочных эффектов, если сравнивать ее с химиотерапией.

Кстати, как выяснилось, технология, изначально предназначенная для лечения опухоли мозга, вполне годится и для противодействия другим формам рака, например, раку поджелудочной железы.

Ученые Исследовательского института Скриппса (США) проводят клинические испытания носимого устройства для пациентов с метастатическим раком молочной железы, кишечника или простаты с использованием новейших технологий обезболивания. Оно состоит из лёгкой ленты, которая обертывается вокруг определенной части тела. Устройство, называемое Quell, блокирует болевые сигналы за счет электрической стимуляции нервов, которые, в свою очередь, передают нейронные импульсы в мозг. Пользователь при этом не испытывает никаких неприятных ощущений от "ударов" током. Используемая в устройстве технология - чрезкожная электрическая стимуляция нервов - уже десятилетиями используется для лечения, но только врачами.

Технология включает приложение для смартфона, которое позволяет пациентам отслеживать состояние сна, физическую активность и другие показатели здоровья.

Компания Cyrcadia Health разработала «умный» бюстгальтер iTBra, который призван проводить раннюю диагностику рака вместо маммографии. Продукт выглядит как обыкновенный спортивный топ, внутренняя поверхность которого оснащена датчиками. Он отслеживает температуру и динамику тока крови, при повышении активности которого, можно говорить о вероятности распространения раковых клеток в тканях. Функциональность дополняет специальный алгоритм обработки собранных данных и мобильное приложение, которые помогут провести самостоятельный тест на рак в домашних условиях и, при необходимости, поделиться данными с наблюдающим врачом.