4952
23 Мая
Звук, ритм, частота, функции – эти и многие другие показатели работы сердца необходимо регулярно измерять, чтобы поддерживать его здоровье максимально долгое время. Технологическая и научная революция позволила добавить к традиционным профилактическим инструментам целый ряд цифровых решений, направленных на предотвращение сердечных приступов и снижение сердечно-сосудистых рисков. Будущее за этими решениями, а также за мелкими датчиками, цифровыми двойниками и искусственным интеллектом. Посмотрим, как может выглядеть будущее кардиологии.
Кардиология и «тихая эпидемия»
По данным ВОЗ, сердечно-сосудистые болезни уносят жизни 17,9 миллиона человек ежегодно, что составляет 31% всех смертей в мире. Более того, сердечные заболевания считаются самыми дорогими для лечения. Важно и то, что болезни сердца долгое время проявляются только на уровне симптомов, поэтому их называют «тихой эпидемией». Курение, чрезмерное употребление алкоголя, нездоровое питание и отсутствие физической активности могут приводить к гипертонии, повышению уровня глюкозы в крови, избыточному весу и ожирению – все это может вызывать стенокардию, инфаркты, инсульты и другие тяжелые сердечно-сосудистые заболевания. Поэтому для этой группы заболеваний необходим постоянный мониторинг – на это направлено большинство карманных, удобных в использовании цифровых технологий.
Фитнес-трекеры, датчики здоровья и другие устройства способны не только измерять физическую активность, давать индивидуальные рекомендации по питанию, помогать в соблюдении режима приема лекарств или оптимизировать сон, но и контролировать различные параметры работы сердца. В течение следующих нескольких лет все это должно позволить кардиологии стать более ориентированной на прогнозирование и профилактику, чем на лечение уже случившихся заболеваний. Итак, что мы вправе ожидать в самом ближайшем будущем?
Как измерить тоны сердца?
Начнем с диагностики и самого распространенного обследования, проводимого каждым врачом общей практики: прослушивание тонов сердца с помощью стетоскопа. Его обновленная версия, так называемый цифровой стетоскоп, помогает этому заслуженному устройству соответствовать требованиям 21-го века.
Наиболее известные цифровые стетоскопы на рынке – Clinicloud и EKO Core. Это небольшие, простые, портативные, умные медицинские устройства, которые позволяют пациентам и врачам измерять частоту сердечных сокращений, записывать звуки сердца и легких, мгновенно измерять температуру тела без контакта с кожей и автоматически сохранять все данные в приложении. «Умные устройства» объединяют в себе инфракрасную технологию следующего поколения с возможностью подключения по Bluetooth. Пациент может удаленно передавать результаты измерений врачу, сохраняя их для последующего сравнения.
Разница между двумя гаджетами в том, что устройство Eko Core способно работать в аналоговом режиме, то есть может выполнять функции традиционного стетоскопа. Возможно, этот «трюк» поможет убедить медицинских работников, которые не хотят использовать инновации в области цифрового здравоохранения, пробовать новые технологии в своей работе.
Австралийская компания M3DICINE пошла еще дальше: вместе с учеными из Массачусетского технологического института (MIT), клиническими экспертами из Клиники Mэйо (Mayo Clinic), медсестрами, кардиологами и другими медицинскими работниками она разработала первую искусственную интеллектуальную стетоскоп-систему, которая может анализировать звуки сердца и легких, создавать уникальную личную биометрическую подпись, а также привязывать географическое местоположение и данные об окружающей среде к этой информации в режиме реального времени. Это дает совершенно новый взгляд на медицинские данные. В будущем врачи кардиологи могут также использовать искусственный интеллект в стетоскопах для прогнозирования потенциально опасных сердечных состояний. Кроме того, устройства могут использовать так называемые цифровые татуировки. Например, электронные татуировки, разработанные в университете штата Иллинойс в Урбана-Шампейн, регистрируют трудноуловимые звуки в теле человека, в том числе в сердце, мышцах и желудочно-кишечном тракте.
Ритм сердца и артериальное давление
Сердце, «электростанция» размером с кулак, делает 100 000 ударов в день – примерно от 60 до 100 ударов в минуту. В системе «сердце – сосуды» может возникать повышенное и пониженное кровяное давление. Чем чаще это происходит, тем более явно на горизонте маячит вероятность сердечно-сосудистых заболеваний.
Аппараты для измерения кровяного давления есть в каждом доме, но они, конечно, не могут обеспечить более или менее постоянного анализа артериального давления, сердцебиения и сбора другой информации. Понятно, что давно пришло время модернизировать старые добрые «манжеты» с помощью цифровых технологий. Пульс и частота сердечных сокращений являются жизненно важными показателями, которые измеряются большинством фитнес-трекеров и других носимых устройств, от Fitbit до Wahoo, Garmin или Polar. Кроме этого, многочисленные компании предлагают комплексные измерения, делающие портативную диагностику реальностью. Например, устройство MOCAheart на базе Palo Alto MOCAcare предназначено для мониторинга частоты сердечных сокращений, уровня кислорода в крови и скорости пульсовой волны. Южнокорейская компания Smartsound Corporation разработала Skeeper - карманный кардиолог - точность которого не уступает стетоскопу – он ведет мониторинг сердечного ритма и отслеживает стабильность сердцебиения. Оба гаджета представляют собой маленькие карманные устройства. Самые последние тенденции предполагают разработку пластырей нового поколения, которые больше напоминают татуировку и умных часов, измеряющих показатели жизненно важных функций. Один из примеров «умных татуировок» – пластырь VitalConnect – биосенсор, который одновременно отслеживает восемь физиологических показателей, среди которых частота сердечных сокращений, вариабельность сердечного ритма, частота дыхания и даже ЭКГ.
В рамках второго тренда японская технологическая компания Omron представила на выставке CES 2018 умные часы Omron Heartguide. Гаджет может считывать показания, характерные для гипертонии, и оценивать риск развития инсульта во время сна. Этот функционал полностью заменяет традиционную практику измерения артериального давления, а значит может изменить и правила игры в кардиологии. Израильская компания Biobeat разрабатывает подобную систему: устройство мониторирует уровень артериального давления, вычисляет средний показатель давления, частоты пульса, насыщения крови кислородом и т.д. Судя по всему, в обозримом будущем манжеты для измерения артериального давления полностью исчезнут.
Измерение ЭКГ для мониторинга мерцательной аритмии во время мытья посуды дома?
Ваше сердце хочет выпрыгнуть из груди, словно птица, рвущаяся из клетки. Ваш пульс ускоряется, как космический корабль, желающий покинуть гравитационное поле Земли. Вы не знаете, что происходит, и боитесь того, что может случиться дальше. Все это типичные признаки мерцательной аритмии (МА). Это не только страшно, но и опасно: МА увеличивает риск инсульта, сердечной недостаточности и других сердечных осложнений.
До недавнего времени выявлять и лечить МА было сложно, так как требовалось регулярное холтеровское мониторирование для получения данных о частоте и ритме сердечных сокращений. Ситуация изменилась с появлением цифровых устройств в здравоохранении. Например, AliveCor Kardia – это медицинский регистратор ЭКГ. Он лишь немногим толще обычной кредитной карты, и ему достаточно минуты, чтобы сообщить, является ли ваша ЭКГ нормальной, есть ли у вас МА или какие-то «неклассифицированные» риски. Исследование показало, что в сочетании с Apple Watch Kardia удается обнаружить МА с очень высокой точностью. Другое исследование показало, что в сочетании с технологией искусственного интеллекта гаджет способен «без уколов» определять высокий уровень калия в крови, что может сигнализировать о диабете или сердечной недостаточности.
В декабре 2018 года Apple представила собственный способ измерения ЭКГ и методе уведомления о нерегулярном ритме сердца. Wiwe – это еще один датчик, использующий уникальный интеллектуальный алгоритм, который оценивает свойства волны ЭКГ для расчета риска инсульта, вызванного МА, и внезапной остановки сердца. «Умный датчик» регистрирует точные сведения об ЭКГ, уровне кислорода в крови или различных физических нагрузках. Все это помогает снизить риски, связанные с сердечными заболеваниями.
Есть одно «но»: все эти гаджеты обеспечивают ЭКГ с одним отведением (ритмограммой), в то время как многоканальные (обычно это 12 каналов) ЭКГ дают полную картину электрической активности сердца. Интересно отметить, что пока мы знаем только о российской компании Nordavind и ее ЭКГ-ключе, с которым она пытается занять эту нишу.
Судя по всему, в будущем пациенты будут следить за состоянием своего сердца в любом месте, а гаджеты на основе искусственного интеллекта будут уведомлять пациентов и их врачей об отклонении от нормы. В случае выявления патологических отклонений кардиологи могут обследовать пациента – сделать 12-канальную ЭКГ в клинических условиях и провести другие диагностические тесты. Есть даже мнение, что наблюдать и лечить такие хронические заболевания, как МА или хроническая сердечная недостаточность, будут не кардиологи, а квалифицированные медсестры.
Искусственный интеллект и бляшки – как это работает вместе?
Искусственный интеллект необычайно важен для дальнейшего развития кардиологии. В течение нескольких лет все устройства для непрерывного мониторинга будут оснащены интеллектуальными алгоритмами – и новые данные для прогнозирования и лечения сердечно-сосудистых заболеваний могут прийти из совершенно неожиданных областей. Согласно исследованию, опубликованному в Nature Biomedical Engineering, сотрудники Google с помощью искусственного интеллекта предсказали факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний, которые ранее не считались поддающимися количественной оценке, на… изображениях сетчатки глаза. Ученые смогли определить такие факторы риска, как возраст, пол, интенсивность курения, артериальное давление и серьезные неблагоприятные сердечные события – только глядя в глаза!
Гаджет Zebra на базе искусственного интеллекта включает алгоритм подсчета коронарного кальциевого индекса при выполнении КТ грудной клетки. Индекс может прогнозировать вероятность возникновения острого сердечного приступа в ближайшие 5 лет.
Искусственный интеллект и постоянный мониторинг могут не только помочь в профилактике развития, но и в диагностике сердечно-сосудистых заболеваний, выборе терапии. Например, Cardioexplorer – это первый научно обоснованный ИИ-тест, который обнаруживает атеросклеротические бляшки и жировые отложения в коронарных артериях с большей точностью, чем многие стандартные процедуры. Это чрезвычайно важно тогда, когда стенки сосудов становятся толстыми и жесткими, кровоток замедляется и это может привести к сердечному приступу.
Система Arterys с технологией AI Cardiac MR Suite позволяет кардиологам просматривать сердце пациента в четырехмерном режиме с помощью цветовой кодировки кровотока в режиме реального времени. Однако медицинские изображения, наиболее приближенные к реальности, связаны с концепцией цифрового двойника (близнеца). Речь идет о том, чтобы собрать как можно больше данных и смоделировать возможные риски и результаты терапии до фактического вмешательства. Например, Siemens Healthineers работает над алгоритмами, которые генерируют цифровые модели сердца на основе изображений МРТ и измерений ЭКГ. Французская компания ExactCure делает нечто похожее – цифровой двойник на смартфоне пациента имитирует индивидуальную реакцию на лекарства.
Источник: Medical Futurist. 02.04.2019
Кардиология и «тихая эпидемия»
По данным ВОЗ, сердечно-сосудистые болезни уносят жизни 17,9 миллиона человек ежегодно, что составляет 31% всех смертей в мире. Более того, сердечные заболевания считаются самыми дорогими для лечения. Важно и то, что болезни сердца долгое время проявляются только на уровне симптомов, поэтому их называют «тихой эпидемией». Курение, чрезмерное употребление алкоголя, нездоровое питание и отсутствие физической активности могут приводить к гипертонии, повышению уровня глюкозы в крови, избыточному весу и ожирению – все это может вызывать стенокардию, инфаркты, инсульты и другие тяжелые сердечно-сосудистые заболевания. Поэтому для этой группы заболеваний необходим постоянный мониторинг – на это направлено большинство карманных, удобных в использовании цифровых технологий.
Фитнес-трекеры, датчики здоровья и другие устройства способны не только измерять физическую активность, давать индивидуальные рекомендации по питанию, помогать в соблюдении режима приема лекарств или оптимизировать сон, но и контролировать различные параметры работы сердца. В течение следующих нескольких лет все это должно позволить кардиологии стать более ориентированной на прогнозирование и профилактику, чем на лечение уже случившихся заболеваний. Итак, что мы вправе ожидать в самом ближайшем будущем?
Как измерить тоны сердца?
Начнем с диагностики и самого распространенного обследования, проводимого каждым врачом общей практики: прослушивание тонов сердца с помощью стетоскопа. Его обновленная версия, так называемый цифровой стетоскоп, помогает этому заслуженному устройству соответствовать требованиям 21-го века.
Наиболее известные цифровые стетоскопы на рынке – Clinicloud и EKO Core. Это небольшие, простые, портативные, умные медицинские устройства, которые позволяют пациентам и врачам измерять частоту сердечных сокращений, записывать звуки сердца и легких, мгновенно измерять температуру тела без контакта с кожей и автоматически сохранять все данные в приложении. «Умные устройства» объединяют в себе инфракрасную технологию следующего поколения с возможностью подключения по Bluetooth. Пациент может удаленно передавать результаты измерений врачу, сохраняя их для последующего сравнения.
Разница между двумя гаджетами в том, что устройство Eko Core способно работать в аналоговом режиме, то есть может выполнять функции традиционного стетоскопа. Возможно, этот «трюк» поможет убедить медицинских работников, которые не хотят использовать инновации в области цифрового здравоохранения, пробовать новые технологии в своей работе.
Австралийская компания M3DICINE пошла еще дальше: вместе с учеными из Массачусетского технологического института (MIT), клиническими экспертами из Клиники Mэйо (Mayo Clinic), медсестрами, кардиологами и другими медицинскими работниками она разработала первую искусственную интеллектуальную стетоскоп-систему, которая может анализировать звуки сердца и легких, создавать уникальную личную биометрическую подпись, а также привязывать географическое местоположение и данные об окружающей среде к этой информации в режиме реального времени. Это дает совершенно новый взгляд на медицинские данные. В будущем врачи кардиологи могут также использовать искусственный интеллект в стетоскопах для прогнозирования потенциально опасных сердечных состояний. Кроме того, устройства могут использовать так называемые цифровые татуировки. Например, электронные татуировки, разработанные в университете штата Иллинойс в Урбана-Шампейн, регистрируют трудноуловимые звуки в теле человека, в том числе в сердце, мышцах и желудочно-кишечном тракте.
Ритм сердца и артериальное давление
Сердце, «электростанция» размером с кулак, делает 100 000 ударов в день – примерно от 60 до 100 ударов в минуту. В системе «сердце – сосуды» может возникать повышенное и пониженное кровяное давление. Чем чаще это происходит, тем более явно на горизонте маячит вероятность сердечно-сосудистых заболеваний.
Аппараты для измерения кровяного давления есть в каждом доме, но они, конечно, не могут обеспечить более или менее постоянного анализа артериального давления, сердцебиения и сбора другой информации. Понятно, что давно пришло время модернизировать старые добрые «манжеты» с помощью цифровых технологий. Пульс и частота сердечных сокращений являются жизненно важными показателями, которые измеряются большинством фитнес-трекеров и других носимых устройств, от Fitbit до Wahoo, Garmin или Polar. Кроме этого, многочисленные компании предлагают комплексные измерения, делающие портативную диагностику реальностью. Например, устройство MOCAheart на базе Palo Alto MOCAcare предназначено для мониторинга частоты сердечных сокращений, уровня кислорода в крови и скорости пульсовой волны. Южнокорейская компания Smartsound Corporation разработала Skeeper - карманный кардиолог - точность которого не уступает стетоскопу – он ведет мониторинг сердечного ритма и отслеживает стабильность сердцебиения. Оба гаджета представляют собой маленькие карманные устройства. Самые последние тенденции предполагают разработку пластырей нового поколения, которые больше напоминают татуировку и умных часов, измеряющих показатели жизненно важных функций. Один из примеров «умных татуировок» – пластырь VitalConnect – биосенсор, который одновременно отслеживает восемь физиологических показателей, среди которых частота сердечных сокращений, вариабельность сердечного ритма, частота дыхания и даже ЭКГ.
В рамках второго тренда японская технологическая компания Omron представила на выставке CES 2018 умные часы Omron Heartguide. Гаджет может считывать показания, характерные для гипертонии, и оценивать риск развития инсульта во время сна. Этот функционал полностью заменяет традиционную практику измерения артериального давления, а значит может изменить и правила игры в кардиологии. Израильская компания Biobeat разрабатывает подобную систему: устройство мониторирует уровень артериального давления, вычисляет средний показатель давления, частоты пульса, насыщения крови кислородом и т.д. Судя по всему, в обозримом будущем манжеты для измерения артериального давления полностью исчезнут.
Измерение ЭКГ для мониторинга мерцательной аритмии во время мытья посуды дома?
Ваше сердце хочет выпрыгнуть из груди, словно птица, рвущаяся из клетки. Ваш пульс ускоряется, как космический корабль, желающий покинуть гравитационное поле Земли. Вы не знаете, что происходит, и боитесь того, что может случиться дальше. Все это типичные признаки мерцательной аритмии (МА). Это не только страшно, но и опасно: МА увеличивает риск инсульта, сердечной недостаточности и других сердечных осложнений.
До недавнего времени выявлять и лечить МА было сложно, так как требовалось регулярное холтеровское мониторирование для получения данных о частоте и ритме сердечных сокращений. Ситуация изменилась с появлением цифровых устройств в здравоохранении. Например, AliveCor Kardia – это медицинский регистратор ЭКГ. Он лишь немногим толще обычной кредитной карты, и ему достаточно минуты, чтобы сообщить, является ли ваша ЭКГ нормальной, есть ли у вас МА или какие-то «неклассифицированные» риски. Исследование показало, что в сочетании с Apple Watch Kardia удается обнаружить МА с очень высокой точностью. Другое исследование показало, что в сочетании с технологией искусственного интеллекта гаджет способен «без уколов» определять высокий уровень калия в крови, что может сигнализировать о диабете или сердечной недостаточности.
В декабре 2018 года Apple представила собственный способ измерения ЭКГ и методе уведомления о нерегулярном ритме сердца. Wiwe – это еще один датчик, использующий уникальный интеллектуальный алгоритм, который оценивает свойства волны ЭКГ для расчета риска инсульта, вызванного МА, и внезапной остановки сердца. «Умный датчик» регистрирует точные сведения об ЭКГ, уровне кислорода в крови или различных физических нагрузках. Все это помогает снизить риски, связанные с сердечными заболеваниями.
Есть одно «но»: все эти гаджеты обеспечивают ЭКГ с одним отведением (ритмограммой), в то время как многоканальные (обычно это 12 каналов) ЭКГ дают полную картину электрической активности сердца. Интересно отметить, что пока мы знаем только о российской компании Nordavind и ее ЭКГ-ключе, с которым она пытается занять эту нишу.
Судя по всему, в будущем пациенты будут следить за состоянием своего сердца в любом месте, а гаджеты на основе искусственного интеллекта будут уведомлять пациентов и их врачей об отклонении от нормы. В случае выявления патологических отклонений кардиологи могут обследовать пациента – сделать 12-канальную ЭКГ в клинических условиях и провести другие диагностические тесты. Есть даже мнение, что наблюдать и лечить такие хронические заболевания, как МА или хроническая сердечная недостаточность, будут не кардиологи, а квалифицированные медсестры.
Искусственный интеллект и бляшки – как это работает вместе?
Искусственный интеллект необычайно важен для дальнейшего развития кардиологии. В течение нескольких лет все устройства для непрерывного мониторинга будут оснащены интеллектуальными алгоритмами – и новые данные для прогнозирования и лечения сердечно-сосудистых заболеваний могут прийти из совершенно неожиданных областей. Согласно исследованию, опубликованному в Nature Biomedical Engineering, сотрудники Google с помощью искусственного интеллекта предсказали факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний, которые ранее не считались поддающимися количественной оценке, на… изображениях сетчатки глаза. Ученые смогли определить такие факторы риска, как возраст, пол, интенсивность курения, артериальное давление и серьезные неблагоприятные сердечные события – только глядя в глаза!
Гаджет Zebra на базе искусственного интеллекта включает алгоритм подсчета коронарного кальциевого индекса при выполнении КТ грудной клетки. Индекс может прогнозировать вероятность возникновения острого сердечного приступа в ближайшие 5 лет.
Искусственный интеллект и постоянный мониторинг могут не только помочь в профилактике развития, но и в диагностике сердечно-сосудистых заболеваний, выборе терапии. Например, Cardioexplorer – это первый научно обоснованный ИИ-тест, который обнаруживает атеросклеротические бляшки и жировые отложения в коронарных артериях с большей точностью, чем многие стандартные процедуры. Это чрезвычайно важно тогда, когда стенки сосудов становятся толстыми и жесткими, кровоток замедляется и это может привести к сердечному приступу.
Система Arterys с технологией AI Cardiac MR Suite позволяет кардиологам просматривать сердце пациента в четырехмерном режиме с помощью цветовой кодировки кровотока в режиме реального времени. Однако медицинские изображения, наиболее приближенные к реальности, связаны с концепцией цифрового двойника (близнеца). Речь идет о том, чтобы собрать как можно больше данных и смоделировать возможные риски и результаты терапии до фактического вмешательства. Например, Siemens Healthineers работает над алгоритмами, которые генерируют цифровые модели сердца на основе изображений МРТ и измерений ЭКГ. Французская компания ExactCure делает нечто похожее – цифровой двойник на смартфоне пациента имитирует индивидуальную реакцию на лекарства.
Источник: Medical Futurist. 02.04.2019
ВАЖНО!
Информацию из данного раздела нельзя использовать для самодиагностики и самолечения. В случае боли или иного обострения заболевания диагностические исследования должен назначать только лечащий врач. Для постановки диагноза и правильного назначения лечения следует обращаться к Вашему лечащему врачу.
Для корректной оценки результатов ваших анализов в динамике предпочтительно делать исследования в одной и той же лаборатории, так как в разных лабораториях для выполнения одноименных анализов могут применяться разные методы исследования и единицы измерения.
У вас остались вопросы? Запишитесь на прием к врачу в вашем городе по тел. 8 (495) 363-0-363; 8 (800) 200-363-0.
