Глава 11. Персональные медицинские информационные системы

11.5.9. Пример применения: датчики для домашнего мониторинга и индивидуальный подход в области здравоохранения

Наблюдается рост заинтересованности населения в мониторинге уровня своей активности с помощью наручных устройств, которые измеряют движение (преобразованное в шаги или сгоревшие калории), частоту сердечных сокращений (ЧСС) и электродермальную активность (для определения уровня стресса). Существуют беспроводные весы, которые полезны для контроля массы тела у всех категорий населения и для контроля жидкости у пациентов с сердечной недостаточностью. Даже смартфоны имеют множество встроенных датчиков, полезных для управления здоровьем (например, GPS для определения местоположения; шагомер для измерения уровня активности; уровня освещенности и шума для улучшения сна; голосовая статистика для управления настроением).

В здравоохранении возрастает потребность в более эффективном контроле хронических состояний путем предоставления пациентам и лицам, осуществляющим медицинский уход, более активной роли в самоконтроле. Датчики в доме и в быту (включая переносные устройства) обеспечивают важные входные данные для алгоритмов, которые делают выводы о состоянии пациента и обеспечивают индивидуализированную обратную связь и мотивационные сообщения. Рис. 11.4 показывает полученные с помощью датчиков данные о пациенте, которые агрегируются на локальном устройстве (обычно смартфоне) и передаются с соблюдением строгих протоколов безопасности на защищенный сервер. Алгоритмы логического вывода в режиме реального времени затем генерируют обмен сообщениями и краткий контент для пациента, а также для фитнес-тренера, клинициста или члена семьи (Pavel et al., 2015).

Типичные датчики для контроля заболеваний включают в себя беспроводные весы для контроля жидкости, беспроводные манжеты для измерения АД при сердечных заболеваниях, измерители уровня глюкозы в крови для пациентов с сахарным диабетом и пикофлуометр для пациентов с бронхиальной астмой. Кроме того, многие протоколы лечения заболеваний включают контроль массы тела, физические упражнения и контроль приема лекарств. На рис. 11.5, а–в, показаны примеры сенсорных технологий, используемых в домашних условиях. Датчики движения, как показано на рис. 11.5, а, могут использоваться для определения местоположения пациента в режиме реального времени, для определения текущей ситуации, а также для измерения статистики скорости ходьбы, являющейся полезным когнитивным индикатором (Hagler et al., 2010). Качество сна теперь можно измерять с разной точностью с помощью самых разных методов: от акселерометров в фитнес-трекерах на запястье до чувствительных к давлению полосок, помещаемых под матрас, которые определяют ЧСС, вариабельность сердечного ритма (для преодоления накопившегося стресса ночью), дыхание, а также общую продолжительность и эффективность сна. Другой, более сложный подход к использованию датчиков в домашних условиях включает визуализацию, как, например, интерактивные тренировки (рис. 11.5, в). В этом случае данные с камеры Kinect используются для определения движения по сравнению с целевым значением и обеспечения своевременной обратной связи с пользователем (Jimison et al., 2015; Obdrzalek et al., 2012; Ofli et al., 2016).

Показатели силы, гибкости, равновесия и выносливости могут отслеживаться с течением времени и предоставляться как пользователю, так и врачу. Интерактивные системы обмена голосовыми сообщениями (например, Amazon Echo или Google Home) играют важную роль в области домашнего здравоохранения как в качестве устройств связи, так и в качестве датчиков голосового воздействия. Наконец, взаимодействие с компьютерами, планшетами и смартфонами дает ценную информацию о когнитивной деятельности как непосредственно с помощью адаптивных когнитивных компьютерных игр (Hagler et al., 2014; Jimison et al., 2010), так и с помощью косвенных измерений скорости моторики, времени поиска и когнитивной нагрузки (Hagler et al., 2011, 2014).

Потоковые данные с различных датчиков в доме и за его пределами могут быть совершенно потрясающими с клинической точки зрения. Рис. 11.6 показывает пример интерфейса телефона для координации информации от различных датчиков (Williamson, 2015). В этом примере показан главный экран для пациента или медицинского работника, с результатами наблюдений о календарных планах, приверженности терапии, приеме лекарств (проблема, связанная с приемом лекарств, отмечена красным крестом), уровне социализации, когнитивных функциях и качестве сна (некритичное предупреждение отображается на интерфейсе оранжевым восклицательным знаком). В этом случае при нажатии на значок открывается экран с дополнительной информацией. Основная цель сенсорных систем в здравоохранении — облегчить контроль здоровья и соблюдение индивидуальных целей пациента с использованием известных принципов изменения поведения в отношении здоровья. Этот тип технологии обеспечивает масштабируемый и потенциально рентабельный подход к обеспечению непрерывности лечения. В нем рассматривается использование часто невостребованного ресурса участия как пациента, так и членов его семьи, осуществляющих уход.