Virtuálna realita v medicíne – časť Telemedicína

23. nov. 2016 • Lekárske vedy

Virtuálna realita v medicíne – časť Telemedicína

Telemedicína nepredstavuje v súčasnosti už žiadny zázrak. Je to v podstate poskytovanie zdravotnej starostlivosti na diaľku prostredníctvom informačných a komunikačných technológií. Ide o prenos dôležitých údajov do určitých mobilných zariadení, prostredníctvom ktorých dokáže lekár prijať dostatok informácií od pacienta na posúdenie vývoja jeho zdravotného stavu.

Takto jednoducho vysvetlil definíciu telemedicíny Ing. Fedor Lehocki, PhD., z Ústavu robotiky a kybernetiky na Fakulte elektrotechniky a informatiky STU v Bratislave a riaditeľ Národného centra telemedicínskych služieb, ktorý sa v rámci prednášky o virtuálnej realite v medicíne zameral len na užšiu oblasť využitia informačných a komunikačných technológií v medicíne.

Ak sa pozrieme do histórie, technológiu telemedicíny využívali v 60-tych rokoch minulého storočia v rámci vládnych programov na monitorovanie astronautov počas vesmírnych letov. Časom sa presunula bližšie k ľuďom a využívala sa na monitorovanie napr. pracovníkov na vrtných plošinách, alebo v rurálnych oblastiach.

Vzhľadom na technologický vývoj, ktorého sme svedkami, či už mobilných technológií, dostupnosť internetu, zmenšovanie technologických zariadení, znižovanie finančných nárokov na zaobstaranie týchto zariadení, sa vzdialenosť medzi pacientom a poskytovateľom zdravotníckej starostlivosti postupne zmenšuje. V súčasnosti už tú vzdialenosť môžeme chápať ako poskytovanie zdravotnej starostlivosti v domácom prostredí pacienta, alebo jednoducho na inom oddelení v rámci tej istej nemocnice.

Prečo vlastne dochádza k väčšiemu prieniku týchto komunikačných a informačných technológií do medicíny?

Podľa Dr. Lehockého sú to najmä pragmatické spoločenské dôvody. Jedným z nich sú pomerne výrazné demografické zmeny v posledných rokoch, teda rýchlo starnúca populácia a s tým zvýšený výskyt chronických ochorení – kardiovaskulárnych chorôb, diabetes, pľúcnych ochorení a v posledných rokoch je to aj nárast rakovinových ochorení. Napríklad Svetová zdravotnícka organizácia odhaduje, že v roku 2030 bude na svete vyše 300 miliónov pacientov diagnostikovaných na diabetes. Presne to sú tie spoločenské potreby a dôvody, prečo sa otázky telemedicíny a s tým súvisiace problémy otvárajú a začínajú riešiť. Chronické ochorenia kladú veľké nároky na systémy zdravotnej starostlivosti a s tým úzko súvisia aj náklady na ňu. Hľadajú sa preto určité inovatívne formy poskytovania zdravotnej starostlivosti tak, aby sme dosiahli rovnakú, alebo lepšiu kvalitu starostlivosti, aby sa zvýšila jej dostupnosť a zároveň so znížením nákladov na ňu sme zlepšili aj celkovú kvalitu života a komfort pacientov. V tejto súvislosti Dr. Lehocki prirovnal náklady na zdravotnú starostlivosť o chorého pacienta k pobytu v najdrahšom hoteli na svete, akým je nepochybne práve nemocnica. Avšak aj pri tej najlepšej starostlivosti v nemocnici, pri dobrej infraštruktúre a kvalite zdravotníckeho personálu, kvalita pobytu v nemocnici sa nemusí rovnať kvalite pobytu v hoteli. Dôvodom je pocit zakorenený v každom z nás, že doma sa cítime najlepšie, kde máme zabezpečený určitý komfort. Zatiaľ čo mimo domáceho prostredia napriek vyhovujúcim podmienkam pociťujeme stále určitý diskomfort, paradoxne aj v tom najdrahšom hoteli. Tá virtualizácia, alebo ak chceme virtuálne kliniky nás celkom isto nezachránia, pripomína Dr. Lehocki, sú však určité diagnózy, ochorenia a terapie, ktoré je možné manažovať aj takýmto spôsobom, v domácom prostredí, kedy nie je potrebné, aby bol poskytovateľ zdravotnej starostlivosti spolu s pacientom nevyhnutne v jednej miestnosti.

ilustračné foto

Zavádzaniu telemedicíny praje aj výrazný technologický pokrok

Technologické výdobytky sú už reálne k dispozícii, vývoj na úrovni informačných a komunikačných technológií ide rýchlym tempom dopredu, máme malé a lacné senzory, ktoré sa dajú zakomponovať do rôznych zariadení, o ktorých sme v minulosti ani nesnívali. Viete si napríklad predstaviť, že v šálke kávy máte teplomer, ktorý je napojený na váš mobilný telefón a oznamuje vám, aby ste sa prestali baviť s kolegom, pretože káva už chladne a mali by ste ju vypiť ešte teplú? Niečo podobné sa deje v medicíne, v oblasti zdravotnej starostlivosti o pacienta. Dr. Lehocki pripomína, že Internet of Things, teda internet vecí už existuje. Je to technológia , alebo ak chceme určitá paradigma, ktorá tu bude prítomná a ktorej budeme svedkami čím ďalej viac v bežnom živote. Na druhej strane nás to zahlcuje narastajúcim množstvom informácií, upozorňuje Dr. Lehocki. V súčasnosti už nie je problém niečo zosnímať, ani na pacientovi, ale je problém, čo s tými informáciami robiť ďalej, ako ich posúvať a zužitkovať v záujme zlepšenia zdravotnej starostlivosti. V tomto smere existujú v rámci zdravotníckej informatiky rôzne analytické metódy, dátové štandardy, komunikačné štandardy, ktoré umožňujú dátovú interoperabilitu, čo znamená, že si rôzni výrobcovia zariadení a informačných systémov môžu a vedia tieto dáta navzájom vymieňať a nad nimi poskytovať rôzne služby s pridanou hodnotou.

ilustračné foto / internet vecí

Na základe spomínaných skutočností predstavil Dr. Lehocki pomocou názorných ukážok aj rôzne modely poskytovania zdravotnej starostlivosti. Väčšina z nás má doma bežne teplomer, tlakomer, váhu, niektorí pacienti aj glukomer alebo inhalátor. Väčšina z týchto prístrojov už v súčasnosti funguje bezdrôtovo. Takéto zariadenia sme schopní používať aj v domácom prostredí, sme schopní komunikovať s telefónom, s tabletom, s počítačom, so set-top boxom, teda s ľubovoľným zariadením, ktoré máme doma a disponuje takýmto rozhraním. Sme schopní tieto dáta zbierať, určitým spôsobom ich možno aj analyzovať, ako napríklad akým trendom sa hýbe môj krvný tlak. Následne vieme dáta odosielať do zdravotníckeho zariadenia, kde zdravotnícki pracovníci majú k dispozícii technickú infraštruktúru, ktorá je schopná tieto dáta analyzovať, integrovať ich z rôznych heterogénnych zdrojov, to znamená buď ako diskrétne dáta z telemedicínskej služby, teda zo senzorov, alebo zo zdravotnej elektronickej karty pacienta , alebo v konečnom dôsledku aj z laboratórnych výsledkov, z genetických vyšetrení, z rádiologických vyšetrení. Dokonca ak majú k dispozícii aj neštruktúrované dáta, ako sú rôzne interakcie pacientov zo sociálnych sietí, potom následne z týchto všetkých informácií a dát vedia posúdiť aktuálny zdravotný stav pacienta.

Toto všetko by však bolo úplne zbytočné, lebo zatiaľ hovoríme len o komunikácii jedným smerom, od pacienta k poskytovateľovi. V súčasnosti ten pacient očakáva práve tú pridanú hodnotu, že dostane aj nejakú spätnú väzbu od lekára, sestry, teda poskytovateľa zdravotnej starostlivosti, a to na úrovni poradenstva ohľadne terapie, či životného štýlu, poprípade aj ďalších iných skutočností, na ktorých sa spolu dohodnú. Tu je ale potrebné uvedomiť si jednu dôležitú skutočnosť a tým je vyťaženosť poskytovateľov, pripomína Dr. Lehocki. Pacienti sa radi monitorujú a chcú, aby sa o nich niekto staral nielen v ordinácii, ale aj keď sú doma. Ak prídeme za akýmkoľvek zdravotníckym pracovníkom alebo lekárom, že by sme chceli v tomto smere využiť telemedicínu, nemusí byť nadšený. Predstava, že sa bude musieť pozerať na ďalšiu obrazovku a sledovať popri iných pacientoch v ordinácii aj vaše dáta, poprípade aj mimo ordinačných hodín, teda prakticky celý deň, ho nepoteší. Preto je v súčasnosti potrebné nastaviť aj procesy poskytovania zdravotnej starostlivosti tak, aby technológia lekárom, ale aj pacientom pomáhala, a nie umelo ju natláčať do týchto procesov len preto, že tú technológiu už máme.

Kde všade je možné telemedicínu už aplikovať?

Určite v oblasti managementu ochorení na zdravé starnutie. Naši starší spoluobčania sa cítia komfortne v domácom prostredí a chceli by v ňom pôsobiť čo najdlhšie. No pri určitých ochoreniach, ktoré vekom pribúdajú, ich mobilita klesá, klesajú aj ich kognitívne funkcie a schopnosti. Takže cieľom je poskytnúť im rôzne formy pomoci, aby mohli čo najdlhšie zostať vo svojom domácom prostredí a žiť nezávisle plnohodnotný život. Takúto predstavu im spĺňajú ambient inteligence technológie a Ambient Assisted Living riešenia, objasňuje Dr. Lehocki. Prakticky to znamená, že do domáceho prostredia sa nainštalujú určité zariadenia, senzory, ktoré sú schopné kontrolovať, či sú dvere zavreté, či je okno zavreté, alebo otvorené, či monitorovaný pacient vypol plyn. Senzory sú schopné zachytiť a rozpoznať situáciu, či ak pacient dlhšie sedí, tak preto, že číta knihu, pozerá televíziu, alebo už má nejaký zdravotný problém, či náhodou nepadol v kúpeľni a nie je schopný sa postaviť. Na základe neurónových sietí a rôznych metód umelej inteligencie, ktoré v pozadí fungujú, sú schopné vygenerovať určitý alarm a informovať o tom suseda, blízkeho príbuzného, či pohotovostnú službu.

Ďalšou ukážkou v oblasti managementu chronických ochorení je zariadenie pre pacientov diabetikov, ktoré je už bežne dostať. Ide o inzulínovú pumpu, ktorú má pacient zavesenú na opasku ako telefón a má pod kožou zavedený senzor, ktorý meria glykémiu, čiže aktuálnu hladinu cukru v krvi. Ten bezdrôtovo komunikuje so zariadením, ktoré každé 4 minúty meria hodnoty cukru. Tieto dáta môžu byť zaznamenané v tom zariadení a bezdrôtovo prenášané prostredníctvom mobilného telefónu k poskytovateľovi zdravotnej starostlivosti. Pacient s daným zariadením môže normálne žiť, chodiť do roboty, behať, či sprchovať sa. Prostredníctvom údajov zo zaznamenaných meraní glykémií si pacient vie skontrolovať, akú má aktuálnu hodnotu cukru a vyhodnotiť, akú dávku inzulínu potrebuje. Z pumpy do tela ide tenká trubička, pomocou ktorej sa zavádza inzulín a pacient si vie aj sám potrebnú dávku aplikovať. Cena zariadenia je stále pomerne vysoká pre mnohých diabetikov, pohybuje sa od 2 – do 3 tisíc eur.

ilustračné foto

Výskum umelého pankreasu prebieha na úrovni vývoja riadiacich algoritmov, ktoré môžu byť implementované napr. do mobilných telefónov schopných načítať z vyššie spomenutých senzorov úrovne glykémie, vyhodnotiť dáta a na základe profilu pacienta aj automaticky dávkovať inzulín a glukagón. To je aktuálny výskum smerom k individualizovaniu automatického dávkovania týchto hormónov, vysvetľuje Dr. Lehocki, podľa ktorého už existujú aj určité prototypy takýchto zariadení, ktoré však nie sú ešte bežné v praxi. Zatiaľ sa len realizuje ich experimentálne overovanie a testovanie v rámci jeho ústavu spolu s dánskymi kolegami.

Možno ste sa už v praxi stretli aj s ďalším zariadením a senzorom, ktorým je jednoduchšia verzia EKG prístroja aplikovateľná pri vybraných diagnózach. Senzor o veľkosti malej krabičky, možno veľkosti USB kľúča, sa prilepí na hrudník, prípadne s dvomi elektródami, z ktorých senzor zbiera dáta a posiela ich do telefónu a následne sa odošlú k lekárovi. Napríklad pri chronickom zlyhávaní srdca, kde potrebuje pacient riešiť určité epizodické úlohy, kedy sa cíti zle, alebo má určité problémy, nemusí hneď bežať k lekárovi, lebo kým sa napríklad zo svojej záhrady dostane k lekárovi, prejde nejaký čas, telo sa znormalizuje, poprípade si dá nejakú tabletku a už je úplne v poriadku. Takže tú krátku 30 sekundovú subjektívnu epizódu zhoršenia zdravotného stavu, ktorú náhle zacítil, si vie takto veľmi efektívne zmerať, odoslať k lekárovi a ten sa na to môže priamo pozrieť a vyhodnotiť, zavolať späť a dohodnúť sa s ním na ďalšom postupe.

 

Virtuálne kliniky pri rýchlom technologickom vývoji majú určite veľkú budúcnosť. Ich obrovskou výhodou je, že už v súčasnosti pri vybraných diagnózach a ochoreniach nemusíme zakaždým čakať niekedy aj pár hodín v čakárni plnej pacientov a vírusov, povedal na záver prednášky o Telemedicíne Dr. Lehocki.

Temedicína bola témou druhej časti prednášky o Virtuálnej realite v medicíne, v ktorej Ing. Fedor Lehocki, PhD., z Ústavu robotiky a kybernetiky na Fakulte elektrotechniky a informatiky STU v Bratislave a riaditeľ Národného centra telemedicínskych služieb spolu so svojim kolegom doc. RNDr. Martinom Kopánim, PhD., prednostom Ústavu lekárskej fyziky, biofyziky, informatiky a telemedicíny Lekárskej fakulty UK v Bratislave poukázali na to, kde všade sa dá v súčasnosti v medicíne využiť virtuálna realita. Prvú časť spomínanej prednášky nájdete ako súvisiaci článok.

Špeciálna vedecká kaviareň Veda v Centre sa konala 30. 9. 2016 v rámci viacerých prednášok na podujatí Európska Noc výskumníkov 2016.

 

Spracovala: Zuzana Hajdu, NCP VaT pri CVTI SR

Odborní garanti:

doc. RNDr. Martin Kopáni, PhD.

Ing. Fedor Lehocki, PhD.

Ilustračné foto: Pixabay.com

Uverejnila: ZVČ

Súvisiace:

Články
Hore
Bratislavská vedecká cukráreň
Atmosféra počas TVT 2018
Publikácie Veda v CENTRE
QUARK
Aurelium - centrum vedy
Vedec roka 2018
Prechod VK na VND - leto
fotografická súťaž TVT 2019
kúpa časopisov jún 2016
TVT 2018 články
TAG Slovenská veda
TAG História
TAG Spektrum vedy
TAG Rozhovor
TAG Publikácia
TAG Zaujímavosti vo vede
TAG Centrum vedy
TAG Mládež
TAG QUARK
TAG Ženy vo vede
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
Regeneračná medicína predstavuje nový prístup k liečbe poškodených tkanív a orgánov.
Zistite viac