Инженерные решения для медицины

Завершен цикл Технологических конкурсов Национальной технологической инициативы (НТИ) Up Great в сфере медицины. В 2024 году это были соревнования «AI'm Doctor» – разработка системы поддержки принятия врачебных решений с применением технологий искусственного интеллекта, «Новое измерение. Глюкоза» – неинвазивное определение уровня глюкозы в венозной крови, «Новое измерение. Гемоглобин» – создание портативного прибора для определения уровня гликированного гемоглобина в крови. Чем полезны такие конкурсы и какие перспективы у их участников?

Знаниям грани не предвидится. Как все устроено

Технологические конкурсы Up Great – всегда и во всем – это поиск, создание и разработка нестандартных инженерных решений для социально значимых задач. Прорывные идеи и технологии способны изменить к лучшему жизнь каждого человека и общества в целом, но они не развиваются сами по себе. Как растить команды новаторов, приглашая к участию в технологических конкурсах по различным отраслям науки и промышленности, знают в Фонде НТИ, Фонде Сколково и ведущих вузах страны.

«Земля ограничена, а знаниям грани не предвидится. Поэтому и промышленность, соединившись со знанием и науками, обещает развиваться безгранично», – писал выдающийся российский ученый-энциклопедист Дмитрий Менделеев. Технологические конкурсы Up Great – открытые соревнования ведущих инженерных команд для преодоления технологических барьеров успешно формируют соединение знаний, науки, промышленности и медицины.

«Сроки конкурсов, реализуемых в рамках Национальной технологической инициативы, от года до трех лет в зависимости от сложности конкурсного задания, к участию приглашаются юридические и физические лица (в некоторых конкурсах возможно участие только юридических лиц), права на результаты интеллектуальной деятельности принадлежат участникам», – поясняет директор технологических конкурсов НТИ Up Great Юрий Молодых.

Конкурсы, проводимые под патронатом двух фондов – НТИ и Сколково стали достойными площадками для презентации новых идей, активной работы над практическими задачами при участии ведущих вузов России и экспертного сообщества.

Прививка здравомыслия

 Итоги завершенных конкурсов Up Great 2024 года по медицинскому профилю разные – от прививки здравомыслия, которую получили инженерные команды, представляя свои разработки экспертному сообществу, инвесторам, врачам и пациентам в условиях реальной клиники, до разработки новых алгоритмов оценки их трудов (для конкурсов «Новое измерение» были разработаны уникальные математические методы) и запуска пилотного проекта (в нем примут участие команды конкурса «AI'm Doctor»). 

Инженерные решения, предложенные в рамках технологических конкурсов Новое измерение: «Мониторинг уровня гликированного гемоглобина» и «Неинвазивный мониторинг уровня глюкозы» с энтузиазмом были встречены эндокринологами и пациентами, которые принимали активное участие в испытаниях прототипов будущих приборов.

Целью конкурсов было создание портативного переносного прибора для оснащения кабинета врача общей практики, способного определить значение, соответствующее уровню гликированного гемоглобина (HbA1c) в крови при взятии пробы из пальца с отклонением от лабораторного определения методом ВЭЖХ не более 5% и технологии, с помощью которой можно будет не более чем за 60 секунд полностью неинвазивным способом, не требующим дополнительных процедур подготовки пациента, определить с медицинской точностью значение, коррелирующее с уровнем глюкозы в венозной крови пациента. При этом отклонение от медицинского анализа венозной крови должно быть не выше 12%.

К сожалению, пока что технологического прорыва не случилось - ни одна из команд–участниц не смогла преодолеть технологический барьер и выйти в финал. Однако команды не планируют останавливаться в своих изысканиях и будут продолжать свои научные поиски.

Вот как на вопрос «что дальше?» ответила Екатерина Поликер – лидер молодой и амбициозной команды, представившей на конкурс инженерное решение МФТИ при участии МГУ им. М. В. Ломоносова и Сеченовского университета. «Участие в конкурсе «Новое измерение» для нас – это старт. Мы стремимся сделать универсальный анализатор крови. Это наша цель и она вполне достижима на горизонте двух-трех лет.  Работа будет продолжена». Навык не сдаваться, продолжать работу, не терять уверенности, мыслить «здраво и светло» ради помощи людям – такая прививка здравомыслия при погружении инновационной инженерной разработки в реальную медицинскую среду стала одним из неоспоримых итогов конкурса.

Инженерным разработкам участников конкурса «AI'm Doctor» повезло больше - технологический барьер в нем был преодолен частично (Гран-при по итогам конкурса не вручен). Вызвав интерес экспертного сообщества и клиницистов, они получили путевку в жизнь и примут участие в пилотном проекте, ориентированном на внедрение ИИ в системы поддержки принятия врачебных решений. Решения участников продемонстрировали точность свыше 95% по нескольким легочным нозологиям, а по вирусной пневмонии точность победителя достигла 100%. Планируется, что в пилотном проекте примут участие призеры конкурса команды из Москвы Humarin (1-е место) и DominantСare (2-е место).

ИИ приходит с пользой

Директор Центра цифровой медицины Сеченовского университета Георгий Лебедев, эксперт Технологических конкурсов НТИ Up Great и один из инициаторов запуска пилотного проекта по итогам конкурса AI'm Doctor, убежден, что  искусственный интеллект (ИИ) приходит с пользой.  Он способен быстро и точно ставить диагноз, основываясь на огромных объемах данных, сокращает рутинные задачи врача, сводит к минимуму вероятность врачебных ошибок. Безусловно, есть и проблемы. Одна из них – финансирование. Для обучения ИИ необходимы вычислительные мощности, точные медицинские данные, обеспечение кибербезопасности, квалифицированная команда сопровождения. Все это требует существенных затрат на этапе внедрения, но медицинский, социальный, экономический эффекты от сбережения здоровья граждан будут впечатляющими.

По словам Г.Лебедева, сегодня идет работа над пилотным проектом с рабочим названием «Применение методов искусственного интеллекта для диагностики заболеваний и корректировки лечения, к работе которого будут привлечены и команды- победители конкурса «AI'm Doctor» Humarin и DominantСare. Также планируется развернуть референсный центр по болезням легких.

По мнению эксперта, пилотный такой проект поможет в решении прикладных задач. Для врачей это станет подспорьем в виде системы поддержки принятия решений, доступ к массиву знаний, возможность быстро и точно поставить диагноз пациенту. А организаторам здравоохранения такой опыт будет полезен при разработке единых стандартов качества.

Предполагается, что в пилотном проекте будут протестированы возможности ИИ при постановке диагнозов пульмонологическим пациентам, включая туберкулез и рак легких, диагностирование осложнений основного и выявление коморбидных заболеваний. При этом, на первый взгляд, для использования предложенных систем поддержки принятия врачебных решений с применением технологий ИИ, врачу достаточно иметь компьютер и выход в интернет. Так ли это – покажет пилотный проект.

Приглашение к диалогу

О том, какими будут темы следующих конкурсов по медицинскому профилю, станет известно в начале 2025 года.

Кирилл Каем, заместитель председателя Правления по приоритетным направлениям технологического развития, главный управляющий директор Фонда «Сколково», комментируя итоги конкурсов медицинского направления, отметил сложность поставленных задач, новые возможности, которые открывают предложенные решения и их дальнейшая разработка. Важно и то, что впервые в истории конкурсов, получив разрешение локального этического комитета, участники конкурсов «Новое измерение» могли испытать свои разработки в реальной клинической практике, благодаря сотрудничеству с Сеченовским университетом. 

Итоги конкурсов НТИ Up Great в области медицины – это приглашение к диалогу. Нет задачи конкурс ради конкурса – есть задача улучшить жизнь людей. Есть перспективные разработки, потенциал для создания прорывных технологий, место для диалога и сотрудничества инвесторов и разработчиков медицину даже самая выверенная дорожная карта будущего может обернуться тупиковой ветвью развития эволюции.

Наталья ЛИТВИНОВА