Narodowe Centrum Badań i Rozwoju

Aktualności

Artykuł Algorytmy (tele)medyczne – stan obecny i perspektywy

Algorytmy (tele)medyczne – stan obecny i perspektywy

Zmiany w regulacjach ustawowych oraz rosnąca dostępność technologii ICT tworzą korzystne uwarunkowania do rozwoju systemów telemedycznych. Lekarze już dzisiaj mają do dyspozycji wiele możliwości prawnych, które pozwalają na wykorzystanie wielu nowoczesnych narzędzi tj. zdalne badanie i możliwość postawienia diagnozy czy zdalne wystawienie recepty. Ostatnie zmiany w prawie (np. ustawa z dnia 21 kwietnia 2017 r. o zmianie ustawy o świadczeniach pieniężnych z ubezpieczenia społecznego w razie choroby i macierzyństwa oraz ustawy o zmianie ustawy o świadczeniach pieniężnych z ubezpieczenia społecznego w razie choroby i macierzyństwa oraz niektórych innych ustaw) oraz trendy w rozwoju systemów telemedycznych na świecie pokazują wyraźnie kierunek zmian tj. digitalizację dokumentacji medycznej. Już w najbliższych latach do powszechnego obiegu w Polsce mają wejść elektroniczne zwolnienia lekarskie, elektroniczne recepty oraz elektroniczne skierowania do poradni specjalistycznych (więcej na ten temat w artykule pod adresem: http://bridge.gov.pl/aktualnosc/pokaz/uwarunkowania-tworzenia-systemow-telemedycznych/

Elektroniczne dokumenty oraz coraz liczniejsze systemy wspomagające pracę lekarzy pokazują kierunek zmian we współczesnej medycynie. Warto jednak podkreślić, że obok elementów związanych z zarządzaniem czy wspomaganiem diagnostyki nowoczesne algorytmy telemedyczne mogą być również wykorzystywane w samym procesie leczenia. Każda terapia, która choć odrobinę poprawia szanse pacjentów na skuteczne leczenie powinna być brana pod uwagę. Za komputerową analizą stanu zdrowia pacjenta poprzez dobre zdefiniowanie parametrów i algorytmów przemawiają nie tylko względy terapeutyczne, ale również organizacyjne. Zwiększająca się liczba pacjentów w połączeniu z permanentnym niedoborem kadry medycznej, w szczególności lekarzy, wymusza poszukiwanie rozwiązań optymalizujących korzystanie z dobrodziejstwa medycyny. Duże obciążenie lekarzy pracą powoduje długie kolejki pacjentów, zwiększa koszty wizyty oraz może powodować zagrożenie zdrowia i życia pacjentów w czasie pomiędzy wizytami w placówkach służby zdrowia. Komputerowa analiza stanu zdrowia pacjenta w powiązaniu z rozwiązaniami telemedycznymi może w przyszłości znacznie odciążyć lekarzy z części zadań, szczególnie w sytuacjach wymagających ciągłego monitorowania pacjentów. Obecnie pomimo zdalnego kontaktu z pacjentem nadal wymagane jest uczestnictwo lekarza oceniającego stan pacjenta i decydującego o podjęciu koniecznych działań. Z perspektywy prowadzenia dalszych prac badawczych i rozwojowych w dziedzinie algorytmów (tele)medycznych zasadnym jest zatem pytanie o możliwość automatyzacji diagnostyki pacjentów, bez obniżenia standardów leczenia. Rola lekarza przy tego typu systemach nabiera zupełnie innego znaczenia: z roli specjalisty orzekającego o stanie zdrowia i dalszej terapii do roli projektanta algorytmów automatyzujących diagnostykę najbardziej oczywistych przypadkach lub specjalisty nadzorującego (i weryfikującego) proces diagnozy i leczenia.

Algorytmy diagnostyczne znane są w medycynie od lat. Świadczy o tym choćby historia rozwoju diagnostyki medycznej dotyczącej chorób serca i układu krwionośnego. Diagnostyka pacjentów kardiologicznych oparta jest głównie o badania EKG (elektrokardiografia), techniki odkrytej pod koniec XIX wieku. Do połowy XX wieku pacjenci byli badani sporadycznie w wyspecjalizowanych placówkach medycznych. Skazywało to pacjentów na pobyt, często długotrwały, w szpitalu, pod opieką kadry medycznej. Dopiero po wprowadzeniu całodobowego monitorowania (Holter monitor), w latach 60-tych XX wieku,  pacjenci mogli być monitorowani zdalnie, najczęściej w domach, dzięki przesyłaniu danych z urządzeń holterowskich przez telefon a następnie (przełom XX i XXI wieku) przez telefonię komórkową i Internet. W latach 70-tych pojawiły się pierwsze programy do analizy zapisów z systemów holterowskich; niestety poprawność ich działania była daleka od oczekiwań. Dynamiczny rozwój oprogramowania nastąpił w latach 80-tych i 90-tych XX wieku. W początkowym okresie rozwoju oprogramowanie było projektowane jako wsparcie kadry medycznej w analizie zapisu EKG; następnym krokiem było stworzenie programów opartych na sztucznej inteligencji, wstępnie diagnozującej stan zdrowia pacjenta. Obecnie na rynku są powszechnie dostępne urządzenia holterowskie, sprzedawane jako element usług telemedycznych, powiązane z pracą centrów monitoringu. Niemniej analiza lekarza lub technika medycznego jest podstawą działania takich rozwiązań; rozwiązania transmisji i przetwarzania danych stanowią jedynie element wspomagający pracę ludzi.

Dzięki rozwojowi metod tworzenia sieci neuronowych, szczególnie opartych na tzw. głębokim uczeniu, możliwe jest tworzenie programów sprawdzających się doskonale w diagnozowaniu dobrze sparametryzowanych jednostek chorobowych. Maszyny często znacznie lepiej radzą sobie z przetwarzaniem ogromnych ilości dobrze kategoryzowanych danych, także czas dostępu komputerów do możliwych baz danych jest nieporównywalny z możliwościami człowieka. Lekarz, w przypadku analizy zapisu EKG może opierać się na własnym doświadczeniu oraz na doświadczeniu innych lekarzy, opisanym w artykułach naukowych oraz prezentowanym na konferencjach medycznych - komputery mogą korzystać ze wszystkich możliwych baz danych, zawierającymi także przypadki, z jakimi dany lekarz mógł się nigdy nie spotkać.

Wprowadzenie zautomatyzowanego systemu monitorowania pacjentów możliwe jest częściowo już dzisiaj (np. w zaawansowanych urządzeniach medycznych), choć pełne wykorzystanie możliwości algorytmów (tele)medycznych,  a zwłaszcza ich upowszechnienie w procesie leczenia wymaga dalszych prac ustawowych dopuszczających zastosowanie np. zweryfikowanych klinicznie algorytmów diagnostycznych jako narzędzia w procesie leczenia. Oczywiście warunkiem niezbędnym jest weryfikacja kliniczna przy pomocy znanych metod naukowych, że stosowanie komputerów jest przynajmniej tak samo skuteczne jak diagnoza sporządzona przez lekarza. Weryfikacja kliniczna skuteczności programów komputerowych w diagnostyce i podejmowaniu decyzji o dalszym postępowaniu z pacjentem jest możliwa już dzisiaj, ale dopuszczenie jej do powszechnego stosowania docelowo wymagać będzie zmian ustawowych. Oczywiście nie wyklucza to podejmowania wyzwań badawczych, które mogłyby stanowić uzasadnienie dla tego typu zmian.

Już dzisiaj można zaryzykować tezę, że w wielu przypadkach pozytywnie zweryfikowane algorytmy mogłyby być z powodzeniem zastosowane do leczenia ludzi dając pozytywne efekty terapeutyczne i obniżając koszty leczenia. Technologicznym przykładem na efektywne zastosowanie algorytmów medycznych (opartych na urządzeniach medycznych) może być monitorowanie i opieka nad pacjentami zagrożonymi zawałem serca. W przypadku stwierdzenia, w oparciu o zapis EKG z systemu holterowskiego, sytuacji zagrażającej zdrowiu lub życiu pacjenta, system automatycznie może wysłać karetkę pogotowia do miejsca pobytu pacjenta. W przyszłości można wyobrazić sobie również sytuację, w której system decyduje o podaniu leków. Oczywiście nadzór nad tego typu systemami nadal sprawować będzie lekarz specjalista, którego rola będzie szczególnie istotna w przypadku niejednoznaczności diagnozy wykonanej przez zaprojektowany algorytm.

Autonomiczne systemy, działające w oparciu o systemy sztucznej inteligencji, stosowane są z powodzeniem w wielu dziedzinach życia. Nikt nie kwestionuje potrzeby używania programów wspomagających pracę pilotów w liniach lotniczych. Najczęstszą przyczyną wypadków lotniczych jest błąd ludzki polegający na niewłaściwej ocenie sytuacji lub interferencją w działanie systemów automatycznych. Współczesne samoloty są tak skomplikowane, szczególnie samoloty wojskowe, że ich pilotowanie bez wspomagania przez programy jest wręcz niemożliwe.  Szczytowym osiągnięciem lotnictwa jest stworzenie całkowicie autonomicznych jednostek latających, realizujących postawione działania bez udziału człowieka. W ciągu najbliższych lat planuje się wprowadzenie autonomicznych samolotów w lotnictwie cywilnym. Może to być zatem punkt odniesienia dla rozwiązań w zakresie algorytmów medycznych.

Wydaje się kluczowym z punktu widzenia rozwoju algorytmów (tele)medycznych będzie zakres autonomiczności systemów diagnozujących i podejmujących decyzję o kierunku leczenia. Im większa jest samodzielność programów tym większa oszczędność kosztów leczenia i możliwość zaangażowania ludzi w obszary, w których maszyny jeszcze nie potrafią konkurować z człowiekiem. Wzrost mocy obliczeniowej komputerów, coraz większe możliwości sieci neuronowych, szybka komunikacja dzięki Internetowi oraz rozwój medycyny pozwalający lepiej parametryzować jednostki chorobowe otwierają nowe perspektywy podnoszące jakość i obniżając koszty leczenia.

Niniejsze opracowanie ma jedynie charakter informacyjny i niewiążący - nie stanowi ono porady, opinii ani wyjaśnienia z zakresu doradztwa prawnego czy biznesowego. Przed podjęciem jakichkolwiek decyzji lub działań, konieczna jest każdorazowa indywidualna analiza stanu faktycznego i niezbędna analiza wszystkich uwarunkowań. Autorzy nie ponoszą jakiejkolwiek odpowiedzialności za działania podmiotów podjęte na podstawie niniejszego opracowania.

Michał Pater – biotechnolog, stały konsultant firmy CoWinners Sp. z o.o., strateg w zakresie sieci sprzedaży leków i wyrobów medycznych, specjalista z zakresu wprowadzania nowych preparatów na rynek, posiada kilkunastoletnie doświadczenie kierowania zespołami sprzedażowymi oraz kierowania procesami biznesowymi tj. budżetowanie, marketing, zarządzanie zasobami ludzkimi, logistyką i kontakty z inwestorami takich firm jak Rottapharm/Madaus Poland czy GlaxoSmithKline Pharmaceuticals S.A.

Zbigniew Krzewiński – doktor nauk ekonomicznych, główny konsultant firmy CoWinners Sp. z o.o., ekspert Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego, Fundacji na rzecz Nauki Polskiej oraz Narodowego Centrum Badań i Rozwoju, doradca w szeregu projektach z zakresu komercjalizacji i wdrożeń nowych technologii, specjalista w zakresie projektowania regulacji i rozwiązań związanych z zarządzaniem własnością intelektualną na uczelniach.

CoWinners Sp. z o.o. specjalistyczna firma doradcza zajmująca się konsultingiem komercjalizacji wyników badań oraz procedur i procesów z tym związanych.

Przeczytaj również

Tagi:

Treść jest dostępna dla zalogowanych użytkowników.
 
 
 
Nie posiadasz jeszcze konta?
Kliknij tu, aby się zarejestrować
 
Nie pamiętasz hasła?
Kliknij, aby ustanowić nowe hasło

Ważne wydarzenia i terminy

 

Aktualności

Propozycje zwiększenia roli spółek celowych

Nowe propozycje ustwodawcy zmierzają do poszerzenia zakresu zadań spółek celowych oraz do zwiększenia znaczenia tego typu...

więcej
Najnowsze interpretacje organów podatkowych w zakresie ulgi badawczo-rozwojowej

Interpretacja poszczególnych przepisów ulgi badawczo-rozwojowej może sprawiać podatnikom pewne trudności.

więcej

Publikacje dla praktyków

thumbImage
Polityka rachunkowości w ramach komercjalizacji B+R
Egzemplarz bezpłatny