Алгоритм долголетия: Новые технологии для диагностики и лечения хаболеваний сердца

Этот материал входит в подборку статей о новых технологиях и медицине. В планах рассказать, как ученые работают над повышением эффективности лечения рака кожи, пищевода, легких и других органов, инсульта, проблем с сосудами и прочих заболеваний. Помогают им в этом 3D-принтеры, виртуальная и дополненная реальность, нейронные сети и другие технологии будущего.

В этой статье — о заболеваниях сердца, в том числе ишемической болезни.

Диагностика

Традиционные кардиомониторы — устройства для отслеживания сердечного ритма вне больниц — имеют недостатки: их необходимо прикреплять к коже проводами, а для расшифровки — обращаться к врачу. Новые технологии делают их применение более удобным:

Отказ от проводов. Некоторые кардиомониторы считывают показания через чувствительные датчики — без прикрепления проводов, которые могут мешать пациенту.

Передача информации на смартфон. Возможность передачи данных в реальном времени на смартфон пользователя, а также доктору позволяет не приходить в больницу для расшифровки результатов ЭКГ.

Анализ без врача. Отслеживающие сердечный ритм могут самостоятельно давать рекомендации пациентам или предупреждать приступы, выявляя аномалии. Это возможно в том числе благодаря алгоритмам искусственного интеллекта.

Примеры современных систем для диагностирования проблем с сердцем, уже доступных на рынке, — Qardio, “Кардиоградусник”, “Кардиопатруль”, приложение Cardiogram для Apple Watch. В разработке также находится датчик в виде капсулы для контроля температуры, частоты дыхания и сердечного ритма изнутри.

Для применения в больницах наиболее важной технологией является искусственный интеллект. Он может анализировать снимки пациентов и обладает следующими преимуществами:

Экономия времени. В отличие от врачей, искусственный интеллект способен работать круглые сутки и без выходных, а также быстрее проводить анализ. В результате срок ожидания результатов обследования может существенно сократиться.

Экономия денег. Летом 2018 года в государственных клиниках Великобритании начнет работать алгоритм Ultromics. Ожидается, что он снизит расходы на диагностику на 50%, благодаря уменьшению количества задействованного персонала и повторных анализов.

Повышение точности. Разработчики IBM намерены использовать возможности суперкомпьютера Watson для диагностирования болезней сердца. Платформа будет анализировать все доступные данные о пациенте, в том числе УЗИ, рентгеновские снимки и историю болезни, что повысит точность диагноза и эффективность лечения.

Новые возможности. В настоящий момент риск сердечно-сосудистых заболеваний оценивается при помощи алгоритма SCORE на основе ряда факторов (возраст, пол, зависимость от курения и т. д.). Разработанная в дочернем предприятии Google нейросеть позволяет определить степень влияния факторов на здоровье конкретного пациента по изображению глазного дна. Однако пока она делает это не точнее врачей.

#интересное Цветная фотография — оригинальный снимок глазного дна. На его черно-белых копиях зеленый цвет — теплокарта, по которой ИИ от Google оценивает факторы. Под ней указаны реальные и предсказанные нейросетью данные

Развитие получили также генетические исследования. Их преимущества:

Удобство. Образцы для генетических тестов от Color можно самостоятельно собрать дома при помощи присланного оборудования и отправить в компанию на анализ. В продаже уже находятся тесты для оценки вероятности болезней, связанных с раком, повышенным холестерином и заболеваниями сердечно-сосудистой системы.

Новые возможности. Ученые из Университета Макмастерa разработали полигенный тест, который анализирует ассоцированные с ИБС гены. Его применение позволит обнаружить болезнь на раннем этапе.

Лечение

В случае инфаркта или инсульта очень важна скорость оказания помощи.

При ограниченном притоке крови — например, из-за закупорки коронарных артерий вследствие ишемической болезни — в сердце не поступает кислород. Для его притока ученые Стэнфордского университета тестируют инъекции фотосинтетических бактерий, которые вырабатывают кислород при воздействии солнечного света.

Инъекции были протестированы на крысах с ишемией и показали следующие плюсы:

Быстрота. После инъекции бактерий исследователи воздействовали на сердца крыс светом в течение менее 20 минут. Сердечная активность таких крыс улучшилась по сравнению с теми, которые оставались в темноте.

Долгосрочное воздействие. Эффект оставался в силе в течение месяца, хотя бактерии растворились за сутки.

Почитать по теме

• Применение Ultromics
• Расширение возможностей IBM Watson
• Искусственный интеллект для кардиомонитора от Apple
• Исследование глазного дна нейросетью Google
• Полигенный тест для определения ранней ИБС
• Насыщение сердца кислородом при помощи бактерий

Эта статья изначально была опубликована в Дайджесте DTI — еженедельной подборке новостей об экономике и новых технологиях. Подписаться на Дайджест можно по ссылке.

Больше статей доступно на blog.dti.team