Чтобы улучшить качество медицинской помощи, требуется знать, насколько эффективны лекарства и другие методы лечения.

Интеллектуальная система для диагностики неврологических больных. Испытуемый видит на экране, как правильно выполнять то или иное упражнение (а), сам пациент и его движения отображаются в оцифрованном виде на мониторе (б).Фото Татьяны Зиминой.

Как правильно достать до собственного носа?

Разработке любого нового лекарства предшествуют биомедицинские исследования, которые должны дать ответы на вопросы: Что вызывает болезнь? Каков механизм её развития? Что может служить надёжными биомаркерами заболевания до того, как оно дало о себе знать? На что конкретно должен воздействовать препарат, то есть что должно быть его мишенью?

Ответы на эти вопросы химики, биологи, медики ищут в ходе многолетних исследований. Но некоторые болезни до сих пор остаются до конца непонятыми. В числе таких недугов — нейродегенеративные заболевания (рассеянный склероз, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и болевой синдром), которые молодеют и охватывают всё большее число людей. В мире на их долю приходится 13% всех хронических болезней, а в США — 25%. Эти заболевания протекают очень по-разному, поздно диагностируются, и практически невозможно сказать, как быстро они будут прогрессировать и чем и когда закончатся в каждом данном случае. Более того, нет надёжных доказательств, что сама гипотеза происхождения нейродегенеративных заболеваний верна.

«Компания “Новартис” предложила новый подход к биомедицинским исследованиям и диагностике подобных болезней — использование больших данных и цифровых технологий», — сообщил исполнительный директор компании Джозеф Джименез (Joseph Jimenez) в выступлении на семинаре «International BioCamp 2016».

Один из примеров такого подхода — интеллектуальная система записи и анализа движений пациента с рассеянным склерозом. С её помощью можно оценивать степень недееспособности больного. Прибор, разработанный совместно со специалистами из «Microsoft Research», оснащён видеосенсором и компьютером. Прибор регистрирует и оценивает движения, производимые испытуемым при выполнении тестов, которые обычно используют неврологи для диагностики рассеянного склероза. Всем, наверное, известен такой тест, как способность достать рукой кончик носа с закрытыми глазами. Здесь важно оценить не только, попадёт ли испытуемый в кончик носа, но и какова при этом траектория руки — насколько она гладкая и точная. Проблема в том, что разные врачи интерпретируют результаты теста по-своему, основываясь на опыте личных наблюдений подобных больных, то есть довольно субъективно.

По мнению специалистов компаний-разработчиков, система с искусственным интеллектом может повысить объективность и точность определения неврологической дисфункции больного и стадию болезни. Интеллектуальный комплекс не только анализирует движения пациента, но и инструктирует его, как выполнять упражнения. Обычно это делают врачи, показывая их каждый как умеет. Теперь стандартизированные движения пациент видит на экране установки.

На мысль о создании подобного инструмента авторов навела игровая приставка Xbox, снабжённая камерой, отлеживающей движения игрока и передающая оцифрованное изображение человека на экран компьютера. Для создания диагностической интеллектуальной системы специалистам «Microsoft Research» пришлось разработать новые алгоритмы, которые позволяют более точно «схватывать» нарушения в движениях испытуемых, чем в игровой приставке. Систему «обучали» на основе анализа движений большого числа пациентов с рассеянным склерозом,— в проекте на ранней стадии участвовали госпитали в Базеле, Берне, Амстердаме.

Если несколько таких интеллектуальных систем связать вместе, анализ будет более успешным, так как они работают по принципу машинного обучения: чем больше пациентов делают упражнения перед камерой, тем больше собирается данных и тем точнее ставится диагноз, а значит, может быть назначено более эффективное лечение. Разработчики надеются, что с помощью подобного искусственного интеллекта для полутора миллионов больных рассеянным склерозом будут разработаны эффективные методы лечения, в том числе новые лекарства.

Сейчас специалисты работают над созданием мобильного варианта прибора.

№10, 2016