Цифровые биомаркеры — это генерируемые потребителем физиологические и поведенческие показатели, которые собираются при помощи разного вида цифровых устройств. Полученные данные интерпретируются специальными программами, искусственным интеллектом, которые оценивают состояние пациента и прогнозируют возможные риски развития заболеваний. Биомаркеры, собранные таким способом как у отдельных лиц, так и у групп населения, представляют клинически значимую информацию, которая позволяет специалистам в дальнейшем использовать ее для исследований и переводить в готовую к применению теорию.

Сотрудники фонда Rock Health, который поддерживает стартапы, работающие в сфере цифрового здравоохранения, считают, что цифровые биомаркеры уже создают будущее медицины. Смартфон сегодня — это точка доступа от врача/исследователя к пациенту. Только в США около 30% владельцев смартфонов пользуются хотя бы одним медицинским приложением. И это уже, по мнению ученых, может стать хорошей базой данных. Например, более 100 000 человек уже решили предоставить свои показатели платформе ResearchKit и CareKit от Apple для продвижения исследований с целью лучшего понимания болезней.

В феврале 2018 года компания Evidation Health объявила о начале масштабного исследования распространенности и интенсивности хронических болей на выборке из 10 161 участника. Ученые намерены собрать различные типы данных, включая измерения с различных мобильных устройств.

Международная группа ученых из Нидерландов, Бразилии, США и других стран провела исследование болезни Паркинсона с использованием носимых датчиков, что позволило составить более полную картину заболевания. Всем 954 пациентам выдали умные часы Pebble, взаимодействующие со смартфоном и отслеживающие физическую активность, сон, прием лекарств, симптомы болезни, такие как тремор. Что особенно важно, исследование доказало, что устройства, носимые ежедневно в течение 15-16 часов в сутки, могут применяться больными Паркинсоном без усилий с их стороны.

В свою очередь, ученые из Швейцарии уверяют, что с помощью специальных датчиков можно непрерывно контролировать состояние пациентов с деменцией в естественной обстановке. В домах пожилых людей они расположили сенсорные приборы, улавливающие температуру, свет, влажность, движение и скорость ходьбы, а также распознающие сферу деятельности больных: сон, уход за собой, прием пищи и другое. Составленная таким образом карта активности пациентов показала неорганизованное поведение и неустойчивую повседневную деятельность. Это дало более полное понимание болезни в каждом индивидуальном случае, что значительно ценнее информации, которую дают сами пациенты, заполняя анкеты в больницах или рассказывая о себе во время визита ко врачу.

В настоящее время на рынке существует огромное количество мобильных health-приложений и устройств, с помощью которых можно измерять артериальное давление, частоту пульса и дыхания, температуру, уровень глюкозы, холестерина в крови, циклы сна, гидратацию, активность мозга и многое другое, необходимое для отслеживания состояния здоровья за пределами клиники. Если, например, замеры кровяного давления традиционным прибором можно проводить лишь время от времени, носимые портативные устройства, в свою очередь, позволяют непрерывно регистрировать жизненно важные показатели человека, и эта информация может оказаться крайне важна специалистам для сбора анамнеза и постановки диагноза.

Набор цифровых устройств очень разнообразен: от чипов, внедряемых под кожу, до умных часов, наклеек, повязок на голову и футболок. Например, система Dexcom G6 представляет из себя небольшой прибор, который пользователь приклеивает себе на живот, как пластырь. В нем содержатся сенсоры, проводящие измерение уровня сахара в крови и передающие эти данные каждые пять минут в приложение на смартфоне. Система отсылает потребителю предупреждение, когда уровень сахара становится чересчур высоким или низким, а также может выдать команду на ввод лекарства. Такое устройство, обещают производители, будет очень полезным для людей, страдающих от диабета. Еще пример: компания Withings разработала манжетный тонометр BPM Core, который может измерять сердечный ритм, артериальное давление, а также фиксировать аномалии деятельности сердца. Полученные данные отображаются в приложении и могут передаваться непосредственно лечащему врачу.

Проводить различные замеры возможно благодаря встроенным в устройство датчикам, в которые интегрированы GPS, высотомеры, микрофоны, акселерометры и многое другое, позволяющее мониторировать показатели здоровья человека. Сенсоры позволяют уловить существующие нарушения, а устройства и приложения могут дать рекомендации для улучшения состояния и отследить эффективность предложенного лечения.

Все же у массового применения умных часов, фитнес-трекеров и медицинских приложений есть ряд недостатков. Дело в том, что в клиниках замеры все же проводят специалисты, которые могут гарантировать их точность. Носимые устройства такого не обещают и могут дать лишь приблизительные значения. Из-за неточного измерения может пострадать качество медицинского обследования.

Еще одной проблемой является надежность носимого устройства или приложения: некоторые из них могут быть не одобрены регулирующими органами FDA или CE. Также есть вероятность, что произойдет утечка информации и цифровые биомаркеры попадут совершенно не в те руки. В будущем специалисты намерены решить подобные проблемы.

По прогнозам компании Markets and Markets, к 2022 году рынок медицинских носимых устройств достигнет $14,41 миллиардов. Согласно отчету Rock Health, только в Соединенных Штатах его оборот может увеличиться с 10 до 31 миллиарда долларов.

Экспоненциальный рост количества устройств, естественно, связан с увеличивающимся накоплением медицинских данных. По подсчетам ученых Стэнфордского университета, в 2013 году было собрано 153 эксабайта информации (один эксабайт — миллиард гигабайтов). К 2020 году уже будет накоплено 2314 эксабайтов, что означает прирост не менее 48 процентов в год.

Хотя цифровые биомаркеры только переживают процесс становления, в это время они уже вносят существенный вклад в развитие всей системы здравоохранения. Доступ к каждому пациенту через смартфон предоставляет специалистам возможность быстрее принять меры при появлении первых симптомов. Кроме этого, замена существующих технологий для мониторинга здоровья пациентов может привести к сокращению оборудования для медицинских работников, снижению затрат, повышению безопасности и удовлетворенности среди больных. Данные, полученные с мобильных устройств и других технологий дистанционного управления, помогут в разработке инновационных методов лечения пациентов и в создании научной основы для объяснения многих заболеваний.

Фото: eohealth.ru