Умные рубашки для измерения дыма, алгоритмы анализа звука дыхания и умные ингаляторы прокладывают путь пульмонологии и респираторной помощи в будущее. Поскольку число пациентов, страдающих астмой, ХОБЛ или раком легких из-за растущего загрязнения воздуха и постоянных уровней курильщика, к сожалению, не уменьшится в ближайшее время, мы рассмотрели, какие технологии могут помочь как пациентам, так и лицам, обеспечивающим уход. Результат захватывает дух.
Приступы одышки слишком распространены
Болезни, с которыми борются пульмонологи и специалисты по респираторной помощи, являются одними из самых распространенных состояний в современном мире – и число пациентов только ухудшается. По оценкам ВОЗ, 235 миллионов человек страдают от астмы, хронического заболевания, для которого характерны периодические приступы удушья и одышки. Около 300 000 новых пациентов ежегодно диагностируются с астмой, и почти 250 000 человек ежегодно умирают преждевременно из-за этого состояния. Для взрослых это хроническое заболевание является одной из главных причин недостаточной производительности труда. Пациенты пропускают около 14 миллионов рабочих дней каждый год, что равняется примерно 2 миллиардам долларов косвенных затрат на астму.
Что касается другого широко распространенного заболевания – хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ), то во всем мире с ней живут 64 миллиона человек, но ВОЗ прогнозирует, что эта болезнь станет третьей по значимости причиной смерти в мире к 2030 году из-за роста загрязнения воздуха, а также стойкая привычка курить.
Другие хронические заболевания, такие как хронический бронхит, эмфизема или муковисцидоз, также омрачают жизнь тысяч людей. Не говоря уже о пневмонии или раке легких. Несмотря на значительный прогресс в борьбе с детской пневмонией, по статистике ВОЗ на нее по-прежнему приходится 16 процентов всех случаев смерти детей в возрасте до пяти лет. Дело не в радости, когда речь идет о раке легких, более того, Всемирный фонд исследования рака говорит, что это заболевание является наиболее часто встречающимся раком у мужчин и третьим наиболее часто встречающимся у женщин во всем мире. В 2018 году было зарегистрировано 2 миллиона новых случаев заболевания. Венгрия, Сербия, Новая Каледония (Франция) и Греция являются странами с самым высоким уровнем заболеваемости раком легких. Тем не менее, США тоже не лучше. По данным Американского общества по борьбе с раком, рак легких на сегодняшний день является основной причиной смерти от рака среди мужчин и женщин в Штатах.
Ситуация может не улучшиться в ближайшее время из-за ухудшения качества воздуха во всем мире и продолжающегося употребления табака. Хотя мы хотели бы побудить курильщиков полностью отказаться от своей привычки – поскольку частичные решения, такие как вейпинг, также могут привести к осложнениям, по-видимому, – мы также решили осмотреться и собрать, какие технологии могут сделать, чтобы помочь респираторному уходу и сделать будущее пульмонологии ярче.
будущее дыхательной помощи
Источник: www.romper.com
Алгоритмы диагностики помощи пульмонологам
Цифровые технологии здравоохранения могут эффективно помочь в диагностике и лечении хронических респираторных заболеваний во многих случаях. В случае астмы общепризнанно, что современные диагностические инструменты должны быть значительно усовершенствованы, так как болезнь все еще скорее рассматривается как единое заболевание, а не как общий термин для многих типов состояний. В будущем исследователи будут использовать возможности искусственного интеллекта и создадут диагностические алгоритмы, которые могут изменить способность неспециалистов здравоохранения поставить точный диагноз. Машинное обучение может использоваться для анализа звуков дыхания, полученных с помощью электронных стетоскопов или даже смартфонов, для обнаружения хрипов и потрескиваний, для интерпретации результатов теста легочной функции (PFT) или для анализа изображений бронхоскопии, как а также рентген и КТ.
Это уже происходит, когда дело доходит до рака легких. Скрининг и раннее выявление являются одними из наиболее важных факторов, связанных с этими уродливыми заболеваниями, однако нынешний метод выявления рака легкого имеет 96% ложноположительных результатов. Используя машинное обучение для медицинской визуализации, исследователи из Университета Питтсбурга и UPMC Hillman Cancer Center нашли способ существенно снизить количество ложных срабатываний, не пропуская ни одного случая рака. Исследование, проведенное Google и Northwestern Medicine, также показало, что алгоритм был способен обнаруживать злокачественные узелки в легких при компьютерной томографии (LDCT) в малых дозах на уровне или даже лучше, чем у рентгенологов, демонстрируя, как A.I. может повысить точность ранней диагностики рака легких в будущем. В другом, европейском исследовании, алгоритм распознавания образов превзошел пульмонологов в интерпретации PFT. Кроме того, в еще одном исследовании ученые создали алгоритм машинного обучения, чтобы предсказать риск развития легочной эмболии у пациента и помочь улучшить использование компьютерной томографии для данного состояния.
Но это не тот случай: набор средств для ухода за больными GE Healthcare недавно получил разрешение FDA и готов войти в такое количество больниц, как того требует спрос. Алгоритм автоматически обрабатывает сканирование грудной клетки прямо на рентгеновском аппарате и отмечает те, где он обнаруживает потенциальные признаки пневмоторакса. Лечащий рентгенолог сразу же получает копию сканирования через систему PACS больницы, и техник, выполняющий сканирование, также получает предупреждение, чтобы убедиться, что пациент правильно спланирован.
Кроме того, такие компании, как Fluidda, разрабатывают инструменты для искусственного интеллекта, объединяющие КТ-изображения высокого разрешения с современными инструментами Computational Fluid Dynamics (CFD), чтобы помочь пульмонологам визуализировать как структурные, так и функциональные параметры легких, что также может помочь в процессе диагностики. Другим примером является отличное приложение для смартфонов ResApp из Австралии, которое предоставляет надежный диагностический тест для респираторных заболеваний.
будущее дыхательной помощи
Источник: www.2minutemedicine.com
Умные ингаляторы и спирометры, чтобы избежать потенциальных триггеров
Разработка датчиков здоровья, подключенных устройств и носимых устройств также может помочь в диагностике и (само) управлении респираторными заболеваниями. Разработка и рутинное использование интеллектуальных ингаляторов, которые могут пассивно собирать данные и передавать их врачу общей практики пациента или хранить их в мобильном телефоне для будущего использования, позволят отслеживать симптомы с течением времени. Будущие ингаляторы могут предупреждать пользователей о потенциальных воздействиях окружающей среды, и, если их использовать достаточно широко, анализ больших данных может помочь исследователям ответить на важные вопросы об астме и других респираторных расстройствах, для которых требуются ингаляционные препараты, такие как ХОБЛ. Propeller Air обещает нечто похожее: это открытый API, который использует машинное обучение с устройств Propeller и источников окружающей среды, чтобы предсказать, среди прочего, как астма может быть затронута местными условиями окружающей среды.
В настоящее время ингаляторы и надстройки ингаляторов – цифровые устройства, прикрепленные к существующим ингаляторам – предназначены для измерения и оценки техники ингалятора / качества ингаляции, которые могут помочь выявить и преодолеть непреднамеренное плохое соблюдение. FDA одобрило первый интеллектуальный ингалятор, Teva ProAir Digihaler, в начале 2019 года. Он имеет датчик, который отслеживает его использование в режиме реального времени и синхронизирует эти данные с мобильным приложением. ProAir Digihaler может определить, насколько хорошо его использует пациент, так как датчик измеряет срабатывание дыхания и определяет, насколько хорошо пациент вдыхает, давая ему оценку.
Во время лечения астмы необходимо измерять способность легких контролировать нарушения дыхания с помощью измерителей пикового расхода. Компания под названием Health Care Originals представила носимое устройство ADAMM для измерения частоты кашля, характера дыхания, сердцебиения, температуры и других данных о теле. Сравнивая собранные данные в режиме реального времени с нормальными показателями, устройство предупреждает пользователя и / или его врача, если какой-либо из параметров выходит за рамки обычного. Кроме того, он напоминает пациентам принимать лекарства и гарантирует, что они регулярно используют свои ингаляторы. Кроме того, Smart Peak Flow предлагает небольшое карманное дополнение для каждого смартфона, которое позволяет пользователям отслеживать их пиковый поток на своих телефонах. Данные могут быть переданы пульмонологу, что облегчает обсуждение вопросов, связанных с астмой. Польская компания AioCare разработала швейцарский армейский нож для респираторных заболеваний: гаджет с мини-спирометром, измеряющий пиковый расход и частоту сердечных сокращений. Мы проверили эти два подробно здесь.
астма тек
Источник: www.medcitynews.com
Цифровые решения для обеспечения приверженности
Как уже упоминалось ранее, плохая приверженность к лечению респираторных заболеваний в основном сводится к ингаляторам – поскольку доставка респираторных лекарств в основном достигается с помощью этих устройств. Поскольку это включает в себя несколько этапов, и пациенты должны использовать ингаляторы надлежащим образом, в результате 50 процентов пациентов с заболеваниями дыхательных путей не принимают свои ежедневные лекарства в соответствии с предписаниями. Исследования подтвердили, что уровень адгезии к назначенным препаратам очень низок, и это оказывает негативное влияние на результаты.
Мониторинг правильности техники доставки лекарств, а также отслеживание соблюдения пациентом предписанного режима жизненно важны для повышения эффективности дыхательных путей. Цифровые медицинские компании осознали потенциал помощи пациентам с помощью технологий эпиднадзора. Например, уже упоминавшиеся Propeller Health, Cohero Health или Amiko – все созданные технологии, такие как интеллектуальные ингаляторы, для отслеживания приверженности пациента, методов доставки и сообщения об этом врачу. В то же время приложение myCOPD, рекомендованное NHS, помогает людям с состоянием совершенствовать технику ингалятора, улучшать дыхание, уменьшать обострения или отслеживать прием лекарств.
Помимо простых алгоритмических и сенсорных решений, будущее пульмонологии также содержит несколько довольно новаторских научных разработок. Команда исследователей из Калифорнийского университета, экспериментировавшая с наклейкой, может наносить астматику на кожу, которая может предупредить о приближающейся атаке. При ношении на животе датчики на наклейке измеряют нагрузку на грудную клетку пользователя. В течение пары лет подобный патч может подключиться к смартфону пользователя и побудить его обратиться за помощью – почти как цифровая татуировка.
В будущем другие подключенные датчики, помещенные в одежду для измерения доли выдыхаемого оксида азота, физической активности или загрязнения окружающей среды, также могут отслеживать физиологические параметры, связанные с состояниями дыхания. В феврале 2019 года утвержденные патенты Samsung предположили, что южнокорейский технический гигант может разработать интеллектуальную рубашку, которая могла бы отслеживать активность легких. Встроенная в сенсор рубашка подключается к смартфону пользователя для диагностики астмы, пневмонии, бронхита и ХОБЛ. Некоторые эксперты считают, что следующим шагом будет включение датчиков в одежду, которые могут определить, подвержены ли вы воздействию слишком большого количества химикатов или слишком большого количества дыма в окружающей среде и существует ли риск приступа астмы или респираторного заболевания. Например, Spire и Vitali Smart Bra – это носимые устройства, которые измеряют активность и дыхание пользователя с помощью датчиков движения. Хотя производители не раскрывают полностью принцип измерения, такие системы могут анализировать модели дыхания с точки зрения частоты дыхания и формы волны, обеспечивая обратную связь с пользователем.
Разработчики не забыли и о детях. MonBaby – это зажимное устройство, которое пристегивается к детской одежде и передает данные о дыхании, движении и спящем положении на смартфон. Измерения датчика выполняются в режиме реального времени и передаются в приложение для смартфона, которое отображает результаты.