Неточная наука Как функционирует цифровая медицина

Посмотрите, в каком виде иногда приходят к нам материалы, — ​директор UNIM, компании-резидента Фонда «Сколково», Алексей Ремез показывает лист, исписанный так, что невозможно разобрать ни слова. — ​Но дальше регистратуры у нас не уходит ни одна бумажка, все сразу переводится в компьютер.

Неразборчивость «медицинского» почерка увековечена в анекдотах. Между тем проб­лема эта нешуточная. По статистике, до 2 % неверных диагнозов обусловлено ошибочной маркировкой материала*: перепутали баночки, не так прочитали фамилию… Цена ошибки высока: неправильное назначение операции или химиотерапии для борьбы со злокачественной опухолью может серьезно навредить организму, если новообразование доброкачественное.

До сих пор в мире подобных лабораторий не больше 30, а в России мы стали первыми

В онкологии жизненно важные диагнозы ставят по результатам работы патоморфологов. Эти специалисты визуально оценивают состояние клеток и выносят суждение, основываясь на собственном опыте. В лаборатории можно увидеть стеклянные емкости с фрагментами тканей и даже целыми органами и частями тела. Из них готовят препараты и изучают под микроскопом, чтобы ответить на вопрос о природе опухоли. Если это все-таки рак, то нужно понять, какой именно: медицине известны сотни видов злокачественных новообразований, и для лечения каждого требуется свой подход. Различают их в основном на глаз.

* Данные по США.

Части тела

Программная платформа UNIM начинает работу еще в клинике, на этапе сбора исходных данных. Она требует, чтобы лечащий врач четко и ясно изложил информацию о пациенте, полностью заполнив все нужные поля. Если эти сведения приходят в лабораторию на бумаге, они первым делом переводятся в «цифру». Вместе с ними прибывают и образцы биопсии, каждый из которых сразу получает уникальную маркировку — ​индивидуальный QR-код, который позволяет связать его с пациентом и проследить всю дальнейшую судьбу.

Алексей Ремез, исполнительный директор Лаборатории патоморфологии и иммуногистохимии UNIM:

Патоморфологическая диагностика появилась больше ста лет назад и с тех пор изменилась мало. Метод как был, так и остается субъективным, а врачу приходится выбирать из огромного числа возможных вариантов, опираясь лишь на свои знания и опыт. Мы же переносим работу патоморфологов в цифровую среду, чтобы стандартизировать весь процесс. Это позволяет уменьшать сроки и стоимость, а самое главное — ​принимать медицинские решения, отталкиваясь не от интуиции, а от точных данных. Технические возможности для цифровизации диагностики существуют уже более полувека, с тех пор как появились сканеры гистологических препаратов, позволяющие отказаться от микроскопов. Но большим спросом у врачей такие инструменты до сих пор не пользуются: слишком уж велика инерция привычки. В 2016 году я выступал на 13-м — ​представьте! — ​ежегодном конгрессе по цифровой патологии, и все специалисты единодушно соглашались, что за ней будущее. Но до сих пор в мире подобных лабораторий не больше 30, а в России мы стали первыми

Зарегистрированные в системе образцы передаются в рабочую зону лаборатории. Здесь из тканей вырезается нужное количество материала, фрагменты помещаются в пластиковые кассеты, сублимируются и запаиваются. Такие гистологические блоки можно хранить сколь угодно долго, но прежде всего с них делаются тонкие срезы, примерно в одну клетку — ​толщиной 1–2 микрометра. После окрашивания они покрываются оптически нейтральной пленкой и отправляются в цифровой сканер, который делает снимки с увеличением в 20–40 раз. Каждая картинка занимает около гигабайта, а в сутки лаборатория генерирует порядка терабайта данных, которые сохраняются на архивных серверах. Для каждого случая в системе накапливаются полные и четкие сведения о пациенте, а также набор оцифрованных снимков, с которыми могут работать патоморфологи.

Алексей Ремез, исполнительный директор Лаборатории патоморфологии и иммуногистохимии UNIM:

Лаборатория UNIM начиналась в 2014 году с разработки информационной системы для патоморфологической диагностики. Сперва мы были типичным софтверным стартапом: коворкинг, смузи, вот это все. Но в 2017-м компания стала полноценной медицинской организацией и начала предоставлять диагностические услуги клиникам и частным лицам. Понадобилось сложное оборудование, особый ремонт, лицензирование, существенно большее число сотрудников. И это решение оказалось верным. Мы смогли доказать, что можно вести диагностику полностью в „цифр­е“ и что это приносит большие преимущества. В нашей концепции цифровая лаборатория — ​это производственная единица, production unit. Место, где работают с пациентами и собирают данные, которые в стандартизированном цифровом виде поступают в единую систему. С ними врачи могут работать самостоятельно или же обращаться за помощью к другим командам. На этих принципах мы запускаем и другие цифровые лаборатории в России. Такой центр открылся у „РЖД-Медицины“, а скоро появятся и в МЕДСИ, и в Военном госпитале имени Бурденко, и в других клиниках. Все они реализуются на наших технологиях и входят в единую систему

Особое мнение

Некоторые врачи не любят, когда пациенты обращаются за «вторым мнением», но в патоморфологии коллегиальное принятие решений является правилом. Сложные случаи требуют представительного консилиума, и диагностика может затягиваться: специалистам требуется время, чтобы собраться вместе.

Цифровые технологии обеспечивают коллегиальность не только в сложных случаях, а в каждом. С любым изображением в UNIM работают как минимум двое врачей, причем они не смогут отправить заключение, пока не придут к общему мнению и не нажмут кнопки подтверждения. Столкнувшись с запутанным случаем, медики могут позвать и третьего, и четвертого специалиста. По словам Алексея, однажды для постановки диагноза пришлось собрать консилиум из 15 экспертов. Благодаря полной цифровизации данных все они могут работать с системой удаленно через браузер.

Обычно врач пользуется собственными знаниями, справочниками, советами коллег. В UNIM к этим источникам добавляется функция поиска по схожим диагнозам. Например, заподозрив базальноклеточную карциному, патоморфолог выводит на экран изображения подобных случаев, чтобы дополнительно проверить диагноз. Вскоре в системе появится и поиск по изображениям.

Специалисты UNIM аккуратно внедряют искус­ственный интеллект. Все ответственные ­решения пока еще принимает врач, но нейросети уже ­берут на себя примитивные и трудоемкие операции — ​­например, оценивают индекс пролиферации ­тканей. Этот показатель характеризует скорость размножения клеток, и высокий индекс пролиферации служит одним из признаков злокачественного новообразования. В традиционной технологии врач химически окрашивает клетки и пересчитывает образовавшиеся пятна вручную.

Алексей Ремез, исполнительный директор Лаборатории патоморфологии и иммуногистохимии UNIM:

Лаборатория UNIM уже стала крупнейшим работодателем для российских патоморфологов, привлекла врачей из Норвегии, Израиля, Италии, США. Редко кто может позволить себе содержать высококлассного узкого специалиста по одному типу опухолей, особенно если нужда в нем возникает лишь изредка. Мы же можем привлекать их по мере необходимости. В каждом кейсе есть внутренний чат, в котором участвуют и патоморфологи, и лечащие врачи. Когда мы только открылись, многие думали, что мы так и останемся „бутиковой“ лабораторией и сможем обрабатывать максимум сотню пациентов в месяц. Сейчас мы обслуживаем по 300 пациентов, и не в месяц, а в день, став самой большой подобной лабораторией в стране и одной из самых больших в мире. Вскоре планируем выйти на уровень 11–12 тысяч человек в месяц