Ваш смартфон поступово стає кабінетом лікаря

Ті самі пристрої, які використовуються для створення селфі та друкування твітів, перепрофільовуються та комерціалізуються для швидкого доступу до інформації, необхідної для моніторингу здоров’я пацієнта. Кінчик пальця, притиснутий до об’єктива камери телефону, може виміряти пульс. Мікрофон, який зберігається біля ліжка, може виявити апное уві сні. Навіть динамік прослуховується, щоб контролювати дихання за допомогою ехолота.

Тепер дані передаються дистанційно до медичного працівника для зручності та комфорту пацієнта або, у деяких випадках, для підтримки клініциста без потреби у дорогому обладнанні.

Але експерти кажуть, що використання смартфонів як інструментів діагностики ще триває. Хоча лікарі та їхні пацієнти досягли певних успіхів у реальному застосуванні телефону як медичного пристрою, загальний потенціал залишається нереалізованим і невизначеним.

Смартфони постачаються з датчиками, здатними контролювати життєві функції пацієнта. Вони можуть допомогти оцінити людей на струс мозку, спостерігати за фібриляцією передсердь і проводити перевірки психічного здоров’я, щоб назвати використання кількох програм, що тільки починаються.

Компанії та дослідники, які прагнуть знайти медичне застосування для технологій смартфонів, використовують вбудовані камери та датчики світла сучасних телефонів; мікрофони; акселерометри, які визначають рухи тіла; гіроскопи; і навіть колонки. Потім програми використовують програмне забезпечення штучного інтелекту для аналізу зібраних зображень і звуків, щоб легко встановити зв’язок між пацієнтами та лікарями. Згідно зі звітом Grand View Research, потенціал прибутку та товарність підтверджуються понад 350 000 цифрових продуктів для здоров’я, доступних у магазинах програм.

«Дуже важко розмістити пристрої вдома або в лікарні, але всі просто ходять із мобільним телефоном, який підключено до мережі», — сказав д-р Ендрю Гостін, генеральний директор компанії Artisight, що займається розробкою сенсорних мереж. За даними дослідницького центру Pew, більшість американців володіють смартфонами, у тому числі понад 60% людей віком від 65 років, що більше, ніж лише 13% десять років тому. Пандемія Covid-19 також підштовхнула людей до того, щоб віртуальне лікування стало більш комфортним.

Деякі з цих продуктів отримали дозвіл FDA на продаж як медичний пристрій. Таким чином, якщо пацієнти повинні платити за використання програмного забезпечення, медичні страхові компанії, швидше за все, покриють принаймні частину вартості. Інші продукти позначені як звільнені від цього нормативного процесу, поміщені в ту саму клінічну класифікацію, що й пластир. Але те, як агентство працює зі штучним інтелектом і медичними пристроями на основі машинного навчання, все ще коригується відповідно до адаптивної природи програмного забезпечення.

Забезпечення точності та клінічної перевірки має вирішальне значення для забезпечення підтримки з боку постачальників медичних послуг. І багато інструментів все ще потребують тонкого налаштування, сказав доктор Юджин Янг, професор медицини Вашингтонського університету. Наразі Ян тестує безконтактне вимірювання артеріального тиску, частоти серцевих скорочень і насичення киснем, зібраних дистанційно за допомогою запису обличчя пацієнта камерою Zoom.

Оцінити ці нові технології важко, оскільки для збору даних вони покладаються на алгоритми, створені за допомогою машинного навчання та штучного інтелекту, а не на фізичні інструменти, які зазвичай використовуються в лікарнях. Тому дослідники не можуть «порівнювати яблука з яблуками» за стандартами медичної промисловості, сказав Ян. Неспроможність створити такі гарантії підриває кінцеві цілі технології полегшення витрат і доступу, оскільки лікар все одно повинен перевіряти результати.

«Хибнопозитивні та хибнонегативні результати призводять до збільшення кількості тестів і збільшення витрат для системи охорони здоров’я», — сказав він.

Великі технологічні компанії, такі як Google, вклали значні кошти в дослідження такого роду технологій, обслуговуючи клініцистів і доглядальників, а також споживачів. Наразі в додатку Google Fit користувачі можуть перевіряти свій пульс, поклавши палець на об’єктив задньої камери, або відстежувати частоту дихання за допомогою фронтальної камери.

«Якщо ви вийняли датчик із телефону та клінічного пристрою, це, ймовірно, одне й те саме», — сказав Шветак Пател, директор із технологій охорони здоров’я в Google і професор електротехніки та комп’ютерної інженерії в Університеті Вашингтона.

У дослідженнях Google використовується машинне навчання та комп’ютерне зір, сфера штучного інтелекту, яка базується на інформації з візуальних вхідних даних, таких як відео чи зображення. Таким чином, замість використання манжети для вимірювання артеріального тиску, наприклад, алгоритм може інтерпретувати незначні візуальні зміни на тілі, які служать проксі та біосигналами для артеріального тиску пацієнта, сказав Патель.

Згідно з інформацією, опублікованою минулого року, Google також досліджує ефективність вбудованого мікрофона для виявлення серцебиття та шуму, а також використання камери для збереження зору шляхом скринінгу діабетичних захворювань очей.

Технічний гігант нещодавно придбав Sound Life Sciences, стартап із Сіетла, який має дозвіл FDA на програму гідролокації. Він використовує динамік інтелектуального пристрою, щоб відбивати нечутні імпульси від тіла пацієнта, щоб визначити рух і контролювати дихання.

Binah.ai, розташована в Ізраїлі, є ще однією компанією, яка використовує камеру смартфона для обчислення життєвих показників. Його програмне забезпечення дивиться на область навколо очей, де шкіра трохи тонша, і аналізує світло, що відбивається від кровоносних судин назад до лінзи. Компанія завершує клінічне випробування в США та продає свій оздоровчий додаток безпосередньо страховим компаніям та іншим медичним компаніям, повідомила речник компанії Мона Попілян-Йона.

Додатки навіть досягають таких дисциплін, як оптометрія та психічне здоров’я:

— За допомогою мікрофона Canary Speech використовує ту ж базову технологію, що й Alexa від Amazon, щоб аналізувати голоси пацієнтів на наявність психічних розладів. Програмне забезпечення можна інтегрувати з телемедичними прийомами та дозволити клініцистам перевіряти тривогу та депресію за допомогою бібліотеки вокальних біомаркерів і прогнозної аналітики, сказав Генрі О'Коннелл, генеральний директор компанії.

— Австралійська компанія ResApp Health минулого року отримала дозвіл FDA на свій додаток для iPhone, який перевіряє обструктивну апонею сну середнього та важкого ступеня шляхом прослуховування дихання та хропіння. SleepCheckRx, який вимагає рецепта, є мінімально інвазивним порівняно з дослідженнями сну, які зараз використовуються для діагностики апонеї сну. Вони можуть коштувати тисячі доларів і вимагати низки тестів.

— Додаток Reflex від Brightlamp — це клінічний інструмент підтримки прийняття рішень, який, серед іншого, допомагає в лікуванні струсу мозку та реабілітації зору. Використовуючи камеру iPad або iPhone, мобільний додаток вимірює, як зіниці людини реагують на зміни світла. Завдяки аналізу машинного навчання зображення дають фахівцям точки даних для оцінки пацієнтів. Brightlamp продається безпосередньо постачальникам медичних послуг і використовується в більш ніж 230 клініках. Клініцисти сплачують стандартну щорічну плату в розмірі 400 доларів США (1722 ринггімських ринггітів) за обліковий запис, яка наразі не покривається страхуванням. Міністерство оборони проводить клінічні випробування з використанням Reflex.

У деяких випадках, наприклад у додатку Reflex, дані обробляються безпосередньо на телефоні, а не в хмарі, сказав генеральний директор Brightlamp Куртіс Сласс. Обробляючи все на пристрої, програма уникає проблем із конфіденційністю, оскільки для потокової передачі даних в іншому місці потрібна згода пацієнта.

Але алгоритми потрібно навчати та перевіряти, збираючи масиви даних, і це постійний процес.

Дослідники, наприклад, виявили, що деякі програми комп’ютерного зору, як-от вимірювання частоти серцевих скорочень або артеріального тиску, можуть бути менш точними для темної шкіри. Тривають дослідження, щоб знайти кращі рішення.

Невеликі збої в алгоритмі також можуть викликати помилкові тривоги та налякати пацієнтів настільки, що унеможливлять широке впровадження. Наприклад, нова функція виявлення ДТП від Apple, доступна як на останніх iPhone, так і на Apple Watch, вмикалася, коли люди каталися на американських гірках, і автоматично набирала 911.

«Ми ще не там», — сказав Ян. «Це суть». – Kaiser Health News/Tribune News Service