Viaţa noastră nu va mai fi niciodată la fel: cum ne va afecta revoluţia medicinei?

Astăzi, tehnologia influenţează semnificativ numeroase domenii, însă câteva dintre cele care ne afectează cel mai mult zi de zi, printre care şi medicina, nu i-au resimţit încă impactul în aceeaşi măsură. Acest lucru promite să se schimbe în următorii ani, tehnologia urmând să producă în medicină schimbări radicale, fără precedent în ultimul secol.

De-a lungul istoriei, inovaţiile care au permis extinderea longevităţii umane au fost de ordin tehnologic, nu medical: de exemplu, conceperea unui sistem de canalizare a stopat răspândirea a numeroase boli şi a redus masiv mortalitatea timpurie.

• Dublarea vitezei de procesare a computerelor, posibilă printr-o metodă inovatoare
• Computerele obișnuite încă le pot întrece pe cele cuantice. Iată cum!

În schimb, în ultima vreme progresul medical a constat în dezvoltarea de medicamente şi proceduri chirurgicale noi. În următorii ani, informatica va sta la baza progresului ce va fi înregistrat în medicină. Capacitatea de a acumula, procesa şi folosi date în volum mare va schimba radical acest domeniu, oferind publicului acces la servicii medicale mai bune, mai puţin costisitoare şi totodată mai eficiente.

Iată câteva din modurile în care tehnologia transformă medicina:

Telemedicina – când medicul este alături de pacient prin intermediul roboţilor de teleprezenţă

Una din noile metode de administrare a serviciilor medicale ce devin posibile graţie tehnologiei este telemedicina: pacienţii au acces la doctorii lor fără a se deplasa la cabinetul acestora. Fiecare persoană îşi poate introduce simptomele pe un site personalizat care face legătura cu medicul personal, răspunzând la întrebările specialistului referitoare la problema înregistrată, ca apoi să primească un tratament recomandat fără a mai fi necesară o vizită la clinica specialistului.

Mulţi specialişti vor afirma că aceste „vizite virtuale” nu se compară ca eficienţă cu vizitele la faţa locului, în cadrul cărora doctorul poate evalua amănunţit pacientul. Pentru a verifica această afirmaţie, o echipă de doctori a efectuat un studiu în cadrul căruia au fost analizate 5.000 de vizite medicale datorate unor infecţii ale sinusului şi 3.000 de vizite provocate de afecţiuni ale tractului urinar. Aproximativ 10% din interacţiunile cu doctorul au fost, de fapt, „vizite virtuale”. Cercetătorii au descoperit că pacienţii care contactaseră virtual doctorul reveneau pentru o vizită suplimentară în aceeaşi proporţie ca pacienţii care vizitaseră clinica, ceea ce sugerează că nu primiseră un tratament mai puţin complet. În schimb, vizitele virtuale erau mult mai puţin costisitoare decât cele în carne şi oase. De aceea, chiar dacă acest sistem nu se poate extinde la toate afecţiunile, administrarea unor tratamente la fel de eficiente cu un cost mult mai mic ar putea permite tratarea bolilor în fază incipientă, înainte să ajungă într-o stare avansată în care costurile sunt mult mai mari şi eficacitatea tratamentelor mai mică.

Antonio Marttos, un doctor care foloseşte roboţii de teleprezenţă pentru a-i vizita virtual din spitalul său din Miami pe supravieţuitorii atacurilor armate din Brazilia, Haiti, Irak şi numeroase alte ţări, a declarat pentru The Economist că tehnologia este „atât de avansată încât este ca şi cum ai fi prezent lângă patul pacientului”. Momentan, însă, tehnologia este destul de scumpă. Robotul folosit de doctorul Marttos, RP-VITA, este închiriat contra sumei de 5.000 de dolari lunar. Cu toate acestea, compania care produce acest instrument futuristic, InTouch Health, a anunţat că vânzările au crescut brusc după ce viaţa mai multor pacienţi a fost salvată graţie roboţilor de teleprezenţă care au permis detectarea unui atac cerebral.

Telemedicina va deveni cu adevărat celebră în 2016, cu ocazia Jocurilor Olimpice din Rio de Janeiro. Comitetul brazilian care se ocupă de organizarea Jocurilor Olimpice din 2016 a anunţat că toate sălile de operaţie vor fi dotate cu roboţi de teleprezenţă, astfel încât medicii care nu-i pot însoţi la Olimpiadă pe atleţii pe care îi îngrijesc vor putea să ofere sfaturi chirurgilor brazilieni în timpul operaţiilor.

Automatizarea şi influenţa sporită a roboţilor

Acum doi ani, IBM făcea furori cu supercomputerul Watson, care a reuşit să învingă cei mai buni jucători umani în cadrul emisiunii „Jeopardy!”. Watson a impresionat prin faptul că reuşea să înţeleagă subtilităţile indiciilor oferite de telespectatorul Alex Trebek, folosindu-le pentru a identifica răspunsul corect înaintea celor mai buni jucători din istoria emisiunii.

Anul acesta, IBM a anunţat că Watson şi-a găsit primul „loc de muncă”. Experţii companiei americane au reuşit să reducă dimensiunile supercomputerului: dacă atunci când a participat la „Jeopardy!” era nevoie de o cameră de mari dimensiuni pentru a-l cuprinde pe Watson, astăzi el are dimensiunile unei cutii de pizza şi poate fi instalat în orice data center. De asemenea, specialiştii IBM i-au îmbunătăţit viteza de procesare cu 240%. În urma acestor îmbunătăţiri, compania americană a semnat un contract cu mai mulţi furnizori de servicii medicale din SUA. Dacă în cadrul emisiunii „Jeopardy!” supercomputerul folosea indiciile pentru a identifica răspunsul corect la întrebările de cultură generală, acum are o nouă misiune: folosirea simptomelor pacienţilor pentru a le diagnostica afecţiunile.

Samuel Nussbaum, chief medical officer în cadrul Wellpoint (unul dintre cei mai mari furnizori de servicii medicale din SUA), a explicat de ce compania sa a semnat acest contract cu IBM: statisticile arată că specialiştii din domeniul medical iau decizii corecte în privinţa tratamentului în doar 50% din cazuri. În schimb, Watson are o rată de succes de 90% în testele efectuate până acum. De asemenea, Watson mai are un avantaj imens: devine tot mai bun de la an la an. 

În acest moment, Watson a analizat 605.000 de dovezi medicale, 2 milioane de pagini de text, 25.000 de cazuri medicale şi a beneficiat de 14.700 de ore de asistenţă din partea celor mai buni medici din domeniu. Spre deosebire de oameni, Watson poate fi la curent cu toate noutăţile din domeniul medical, fără a uita rezultatele vreunui studiu sau ale vreunei cercetări relevante.

De asemenea, Watson este îmbunătăţit constant prin interacţiunea cu doctori şi cu studenţi la medicină care îl ajută să înţeleagă termenii neclari. Pe măsură ce supercomputerul acumulează texte medicale, cercetări şi fişe ale pacienţilor, el „întreabă” profesorii umani atunci când un termen pare neclar. De exemplu, un text medical cuprindea întrebarea „în ce afecţiune neurologică este contraindicată folosirea bupropionului?”. Watson avea date despre bupropion, un medicament anti-depresie, dar nu înţelegea termenul „contraindicat”. Un asistent uman i-a confirmat că înseamnă „să nu se folosească”, iar ingeniosul doctor digital a oferit răspunsul corect: epilepsie.

IBM subliniază că nu doreşte ca Watson să ia locul doctorilor, ci să le facă slujba mai uşoară prin oferirea unor recomandări de tratament. Supercomputerul ia în calcul toate simptomele unui pacient, le analizează prin prisma tuturor datelor de care dispune şi oferă cadrului medical mai multe opţiuni de tratament, alături de gradul de certitudine estimat de Watson pentru fiecare. De asemenea, dacă pacienţii întâmpină probleme (de exemplu, un efect secundar nedorit provocat de un medicament), doctorii pot introduce noul simptom în sistem, iar supercomputerul va recomanda un nou tratament potrivit pentru pacient în doar 30 de secunde.

În cazul în care Watson ajunge la concluzia că tratamentul recomandat de medic nu este cel mai eficient, îşi poate exprima dezacordul, însă decizia rămâne în mâinile cadrului medical. Conform procedurilor actuale, o asistentă medicală va analiza în acest caz tratamentul alternativ propus de Watson, urmând să decidă împreună cu furnizorul de servicii medicale dacă să accepte recomandările lui Watson.

Reprezentanţii IBM afirmă că în ultimele 12 luni au fost instalate şase supercomputere în mai multe spitale din SUA, iar 90% din asistentele care lucrează cu ele deja îi urmează recomandările.

În anii ce urmează, este foarte probabil ca IBM să continue să reducă dimensiunile supercomputerului Watson şi să-l facă totodată mai accesibil. În următorul deceniu, această tehnologie are potenţialul de a deveni un produs de masă, oferind oamenilor din toate categoriile sociale acces direct la un supercomputer cu o capacitate uluitoare de a gestiona date complexe şi care ar deveni tot mai eficient de la an la an, graţie experienţei practice.

Telefonul mobil, cheia gestionării propriei sănătăţi?

Până când Watson va deveni disponibil pentru toate persoanele ce doresc să dispună de serviciile sale, astăzi avem acces la un alt „supercomputer” ce acum 15 ani ar fi părut la fel de uluitor ca inovaţia IBM: smartphone-ul. Graţie îmbunătăţirilor constante aduse de firmele producătoare de telefoane mobile, smartphone-urile din ziua de astăzi sunt veritabile computere capabile să proceseze un volum imens de informaţii. Portabilitatea şi eficienţa acestor dispozitive au dus la stimularea creativităţii programatorilor şi a cadrelor medicale din întreaga lume, aceşti specialişti realizând un număr extraordinar de aplicaţii şi de tehnologii conexe ce promit să transforme, la rândul lor, medicina.

Unul dintre specialiştii ce pledează pentru folosirea telefoanelor mobile în tratarea pacienţilor este cardiologul Eric Topol, unul dintre cei mai importanţi specialişti din Statele Unite. Topol, ce deţine funcţia de chief academic officer în cadrul companiei Scripps Health, a avut parte de o experienţă ce i-a confirmat rolul salvator pe care îl pot avea smartphone-urile. 

În timpul unui zbor între Washington şi San Diego la bordul căruia se afla Topol, pilotul a lansat un apel către pasageri: „există un doctor la bord?”. Unul dintre călători se plângea de dureri acute în zona pieptului, iar spre norocul său doctorul Topol se afla la bord. Mai mult, specialistul testa un nou instrument medical pentru iPhone, intitulat AliveCor. Doctorul a ataşat gadgetul de telefon şi a putut efectua o cardiogramă pe loc, observând că problemele pacientului erau grave: atac de cord. Pilotul a aterizat de urgenţă, pacientul a fost dus imediat la spital, iar viaţa sa a fost salvată.

Topol afirmă că acesta a fost momentul în care a înţeles că toţi oamenii vor beneficia de servicii medicale mai ieftine şi mai bune prin intermediul telefoanelor mobile, indiferent de locul în care se găsesc. Cardiologul lucrează în California, zonă în care telefoanele sofisticate sunt foarte răspândite în rândul publicului, iar acest lucru a afectat interacţiunea sa cu pacienţii. „În ultima vreme prescriu pacienţilor mult mai multe aplicaţii pentru telefonul mobil decât medicamente”, a explicat Topol televiziunii americane NBC.

Topol doreşte o schimbare în metodele de tratament actuale, în care doctorii prescriu pacientului medicamente şi apoi îi trimit acasă. Specialistul crede că oamenii ar trebui să apeleze la numeroasele aplicaţii destinate telefoanelor mobile ce permit măsurarea celor mai importante aspecte ale sănătăţii, de la nivelul glicemiei până la obiceiurile de somn, ceea ce le va permite să-şi gestioneze afecţiunile. Cardiologul crede că folosind telefoanele mobile pentru a ne monitoriza în mod constant starea de sănătate vom reuşi să recunoaştem diferite tipare relevante şi vom putea anticipa apariţia unei afecţiuni, făcând astfel mult mai uşor tratamentul.

Propunerile doctorului Topol ar putea părea aplicabile doar în cazul ţărilor dezvoltate, însă acest lucru nu este adevărat. Antreprenorii din ţările în curs de dezvoltare au început să lanseze pe piaţă numeroase aplicaţii ce au potenţialul de a schimba viaţa persoanelor din statele în care sistemele medicale nu sunt foarte dezvoltate. Un exemplu este aplicaţia uChek, care poate detecta peste 25 de afecţiuni prin analizarea urinei utilizatorului. Myshkin Ingawale, dezvoltatorul indian al aplicaţiei uChek, speră ca această inovaţie să permită oricărei persoane de pe Terra să-şi monitorizeze starea de sănătate de acasă, fără să mai fie necesare vizite la clinici.

O altă inovaţie dezvăluită de curând de o echipă de doctori canadieni reprezintă o nouă dovadă a modului în care telefoanele pot schimba viaţa persoanelor din ţările în curs de dezvoltare. Cercetătorii au ataşat o lentilă în valoare de 8 dolari unui iPhone 4S şi l-au transformat într-un microscop improvizat. Doctorii au folosit acest instrument pentru a studia mostrele de fecale ale elevilor din Tanzania rurală, identificând cu succes prezenţa viermilor intestinali. Testele de laborator au arătat că microscopul improvizat a detectat 70% dintre infecţii şi 90% dintre infecţiile serioase, ceea ce sugerează că acest instrument ar putea fi folosit pentru a identifica paraziţii şi în zonele care nu dispun de un laborator medical.

Viermii intestinali afectează două miliarde de persoane, mai ales în zonele sărace. „Ei provoacă malnutriţie şi afectează dezvoltarea fizică şi mentală a copiilor”, a explicat doctorul Isaac Bogoch pentru BBC. 

Deoarece camerele foto ale telefoanelor mobile devin mai bune de la an la an, este foarte probabil ca acest instrument să devină şi mai eficient în studierea mostrelor medicale. De asemenea, în următorii ani smartphone-urile vor putea efectua teste mai amănunţite, ce necesită procesarea unor cantităţi mai mari de date, pentru că procesoarele lor devin din ce în ce mai puternice.

Ce ne mai pregăteşte viitorul?

Pe măsură ce medicina părăseşte tărâmul analog şi intră în era digitală, informaţiile pe care le deţine fiecare pacient despre propria stare de sănătate vor creşte exponenţial. Scanerele moderne produc multe date, iar la acestea se vor adăuga informaţiile obţinute graţie telefoanelor inteligente. De asemenea, specialiştii notează că de la an la an costul secvenţierii ADN-ului scade, astfel că într-un viitor apropiat fiecare pacient va putea apela la această analiză „intimă”, deschizând calea spre medicina personalizată.

Specialiştii consideră că medicina va fi transformată în mod radical ca urmare a cantităţii tot mai mari de date disponibile. „În medicină, revoluţia big data va putea duce la descoperiri clinice importante. De exemplu, vom putea oferi pacienţilor medicamentul potrivit. Astăzi, când spunem că un medicament este eficient în proporţie de 20% vrem să spunem de fapt că este eficient 100% în cazul a 20% din pacienţi. Volumul mare de date ne va permite să obţinem rezultate mai bune”, crede John Dineen, şeful companiei americane GE Healthcare.

Graţie accesului la o cantitate tot mai mare de date, „am descoperit că majoritatea bolilor sunt unice”, spune Dineen. „Sunt sute de tipuri de cancere de prostată sau de sân, iar pentru a înţelege cu ce ne confruntăm trebuie să analizăm o cantitate foarte mare de date”, a explicat CEO-ul. Pe măsură ce secvenţierea genetică devine tot mai accesibilă, lupta împotriva cancerului va intra într-o nouă epocă. „Ne aşteptăm ca în curând să înţelegem mult mai bine cancerul datorită faptului că putem secvenţia genomul fiecărui cancer în parte”, spune David Haussler, cercetător la Universitatea California. Progresul tehnologic va permite analizarea schimbărilor moleculare ce au loc în cadrul fiecărui cancer, permiţând elaborarea unui tratament individualizat, în funcţie de caracteristicile genetice ale tumorii respective.

Doctorul Eric Topol crede că omenirea poate învinge cancerul dacă toţi bolnavii ar realiza secvenţierea genomului tumorii, ar documenta tratamentul folosit şi rezultatul acestuia şi ar face publice apoi aceste date. Specialistul consideră că datele obţinute de la toţi pacienţii pot fi folosite ulterior pentru a combate una dintre cele mai letale afecţiuni din istoria omenirii.

Specialiştii consideră că miniaturizarea constantă a senzorilor va permite în curând ca pacienţii să fie monitorizaţi în mod constant atât din interiorul corpului, cât şi din exterior. Eric Topol consideră că în viitorul nu prea îndepărtat pacienţii vor avea senzori în fluxul sangvin. „Având un senzor în sânge vom putea identifica numeroase probleme, fie că este vorba despre celule care se desprind de peretele intern al unei artere – ceea ce va indica apariţia unui atac de cord –, de identificarea primei celule canceroase care ajunge în sânge sau de identificarea faptului că sistemul imunitar pregăteşte o criză de astm. Toate aceste lucruri vor putea fi detectate de senzori din sânge care vor lansa un semnal de alarmă către telefonul mobil”, spune Topol.

Vi se pare ceva departe de realitate? Nu este. Anul trecut, compania americană MC10 a anunţat că a conceput „electronice elastice” care pot fi purtate ca tatuaje temporare şi care pot fi implantate în corp. Acestea măsoară ritmul cardiac, activitatea cerebrală, temperatura corpului şi nivelul de hidratare. O altă companie, Proteus, a conceput un senzor de dimensiunea unui bob de nisip ce este inclus într-o pastilă. După ce înghiţiţi această pastilă, senzorul foloseşte fluidele din stomac ca sursă de alimentare şi emite un semnal către un plasture purtat pe piele de pacient. Datele colectate sunt apoi transmise către telefonul mobil al pacientului. Proteus speră că datele anonimizate ale pacienţilor vor permite specialiştilor să înţeleagă noi aspecte ale problemelor medicale, ceea ce va duce la transformarea acestui domeniu.

De asemenea, senzorii integraţi în casele noastre vor contribui la rândul lor la monitorizarea sănătăţii, permiţând oamenilor să identifice potenţialele probleme de sănătate înainte ca acestea să devină grave. În cazul persoanelor cu probleme cronice, monitorizarea oferită de senzori le va permite să continue să trăiască acasă fără a mai fi nevoite de vizite frecvente la medic, care va şti datorită acestora când este nevoie de intervenţia sa.

O altă tehnologie ce are potenţialul de a transforma medicina o constituie imprimantele 3D. Specialiştii au reuşit deja să tipărească 3D organe, oase, cartilaje şi chiar vase de sânge.

Toate aceste inovaţii anunţă o transformare fără precedent a medicinei. În doar câţiva ani, acest domeniu va fi invadat de roboţi şi computere ce vor prelua multe din sarcinile îndeplinite până acum de oameni. Algoritmii vor putea să ia în considerare cercetările efectuate de-a lungul globului, analizându-le în contextul istoriei medicale a fiecărui pacient şi calculând probabilitatea de succes a fiecărui tratament. Senzorii ne vor permite să ne monitorizăm şi gestionăm starea de sănătate, aducându-ne mai aproape de idealul sinelui cuantificat. Drept rezultat, serviciile medicale vor fi mai eficiente şi totodată mai puţin costisitoare, permiţând oamenilor să trăiască mai mult şi mai sănătos.