Цифровые технологии (ЦТ) постепенно проникают во все сферы жизни человека. Не является исключением область медицины и здравоохранения. С целью ускоренного внедрения ЦТ, в том числе в социальную сферу, правительством Российской Федерации был принят Национальный проект «Цифровая экономика» на период с 2019 по 2024 гг. В его задачи входят создание условий для высокотехнологичного бизнеса, повышение конкурентоспособности страны на глобальном рынке, укрепление национальной безопасности и повышение качества жизни людей [1]. Реализация последней из упомянутых задач непосредственно связана с цифровизацией системы здравоохранения [1].
Внедрение ЦТ в систему здравоохранения включает такие примеры, как онлайн-запись пациентов на прием, телемедицинские консультации в форматах «врач-пациент», «врач-врач», автоматизация учетных записей медицинских работников, электронный документооборот. Все еще недостаточно распространены такие технологии, как интернет медицинский приборов, представляющий собой инфраструктуру умных устройств; использование сквозных технологий для обработки больших объемов медицинской информации и др. [1].
Пандемия новой коронавирусной инфекции COVID-19 оказала серьезное влияние на систему здравоохранения во всех странах мира [2, 3]. В частности, она стала стимулом для активного внедрения ЦТ в клиническую практику. Речь идет о таких технологиях, как проведение удаленных телеконсультаций, использование искусственного интеллекта для первичной интерпретации результатов КТ органов грудной клетки, видеонаблюдение с компьютерным зрением для оценки соблюдения масочного режима и др. [2]. Использование ЦТ в различных областях медицины имеет свои особенности. В данной статье будут рассмотрены вопросы использования ЦТ при оценке неврологического статуса пациента.
ЦТ в работе врача-невролога
ЦТ могут использоваться на всех этапах работы врача-невролога с пациентом. До очного осмотра врач может получить в онлайн-формате информацию об основных жалобах пациента, подготовить необходимый инструментарий для оценки конкретных аспектов неврологического статуса, запросить дополнительные данные (представить результаты замеров артериального давления, пульса и др.), ознакомиться с результатами ранее проведенных дополнительных методов обследований. ЦТ позволяют оптимизировать процесс сбора анамнеза. Он может быть облегчен с помощью активного или пассивного сбора данных. Активный сбор данных подразумевает непосредственное участие пациента в данном процессе, например ведение дневника пароксизмов при эпилепсии или мигрени, дневника приема препаратов, оценку самочувствия в динамике по определенной шкале (например, визуально-аналоговой). Пассивный сбор данных не требует активного участия в данном процессе пациента и включает регистрацию двигательной активности человека с помощью видеонаблюдения, данных с отслеживающих устройств на запястье и др. [4].
Оценка объективных показателей может проводиться путем синхронной и асинхронной регистрации различных параметров (артериальное давление, пульс, сатурация кислорода в крови, общая двигательная активность, характеристики походки, тремора и других гиперкинезов) в динамике. Между осмотрами пациент с помощью ЦТ может предоставлять врачу данные о самочувствии с использованием определенных шкал, об эффективности и переносимости лечения. Обратную связь от пациента врач может получить и после завершения очной работы, в случае острых заболеваний, не требующих многократного обращения за медицинской помощью. Использование ЦТ возможно как в амбулаторной практике, с передачей данных от пациента, находящегося в домашних условиях, так и в стационаре, для непрерывного мониторинга состояния пациента между обходами врача [5].
Оценка когнитивных функций
Использование ЦТ может применяться для оценки когнитивных функций. Многие стандартные тесты, такие как краткая шкала оценки психического статуса, тест Струпа, тест построения маршрута, тест на запоминание слов, имеют цифровые варианты и могут использоваться с помощью персонального компьютера (ПК) или смартфона. Психометрические свойства таких тестов достоверно коррелируют с результатами тестов в традиционной форме, но при этом могут проводиться без врача, либо самостоятельно самим пациентом, либо с помощью его родственников/ухаживающих [6, 7].
В связи с относительно широким распространением ЦТ в оценке когнитивных функций в последнее время появился термин «цифровой биомаркер» болезни, который определяется как объективные, поддающиеся количественной оценке данные, полученные через цифровые устройства, которые могут использоваться для прогнозирования и интерпретации исходов, связанных со здоровьем [8]. По другому определению, цифровым биомаркером является характеристика или набор характеристик, которые могут быть оценены с помощью цифровых медицинских технологий и выполняют роль индикатора нормально протекающего биологического процесса, патологического процесса и ответа на проводимое лечение [9].
Систематический обзор, проведенный Z. Ding и соавт. [10], продемонстрировал, что цифровые биомаркеры, выявленные в результате применения компьютеризированных тестов, могут использоваться для выявления умеренных и выраженных (дементных) когнитивных расстройств. Наибольшей чувствительностью характеризуются цифровые биомаркеры, связанные с оценкой регуляторных функций и памяти. В перспективе комбинированный анализ цифровых биомаркеров и анамнестических данных (возраст, этническая принадлежность, наследственная предрасположенность и др.) должен увеличить роль первых в ранней диагностике умеренных когнитивных нарушений и деменции [11].
Технологии, позволяющие отслеживать и анализировать разговоры пациента по смартфону, содержание его электронных писем и сообщений в различных социальных сетях и сервисах обмена мгновенными сообщениями, общую активность в сети Интернет, позволяют выявить на ранних стадиях когнитивные нарушения, в частности нарушения речи. На основании подобных данных в практику был введен термин «цифровое фенотипирование», которое представляет собой сбор информации о различных видах активности человека в сети Интернет для выявления паттернов, характерных для определенных патологических состояний, в основном из области неврологии и психиатрии [12]. В частности, предпринимаются попытки выявления цифрового фенотипа болезни Альцгеймера [12], что особенно актуально в свете перспектив внедрения патогенетической терапии, эффективной только на ранних стадиях болезни.
Динамика удара по клавишам может рассматриваться как один из цифровых маркеров психического состояния человека. По данным метаанализа H. Alfalahi и соавт. [13], оценка данного параметра может помочь в раннем выявлении и оценке изменений в состоянии пациентов с болезнью Альцгеймера, болезнью Паркинсона, а также умеренными с когнитивными нарушениями.
В последнее время появились новые тесты для оценки когнитивных функций, созданные с использованием ЦТ. Примером может служить тест «Цвет—форма», который оценивает скорость когнитивных процессов [14]. Перспективным также видится использование различных систем слежения, которые позволяют мониторировать активность повседневной жизни человека, косвенно указывая на наличие когнитивных нарушений. Другим перспективным направлением является оценка двигательных паттернов. В частности, регистрация характеристик движения с помощью электронных надеваемых устройств во время проведения пробы на ходьбу с параллельным выполнением двух заданий позволила выявить ранние признаки когнитивных нарушений у пожилых людей [15]. Тесты для оценки когнитивных функций, проводимые с помощью сенсорного экрана смартфона, также постепенно внедряются в клиническую практику неврологов для раннего выявления деменции у лиц с разным уровнем образования и владения языком [16].
К преимуществам использования ЦТ при оценке когнитивных функций можно отнести возможность проведения исследования без участия врача, большую степень объективности, а также возможность сбора данных в ходе повседневной жизни [4, 17].
Оценка краниальной иннервации
Использование ЦТ возможно для оценки функций только некоторых черепных нервов. Дистанционная оценка функции обонятельного нерва проводится с использованием специального набора запахов, собранных в буклет, заранее высылаемый пациенту с подробной инструкцией [18]. Более простая методика подразумевает оценку обоняния пациентом с использованием различных источников запахов, легко доступных в домашних условиях. Оценка осуществляется пациентом по степени «приятности» и интенсивности запаха по визуально-аналоговой шкале в формате онлайн. Данная методика стала особенно актуальной в последние годы в связи с высоким распространением новой коронавирусной инфекции COVID-19, которая часто приводит к нарушению обоняния [19].
Оценка функций зрительного анализатора с использованием ЦТ активно исследуется офтальмологами. В частности, предложены методики для проведения оценки остроты зрения с помощью специальных таблиц, способности различать цвета, полей зрения (цифровая периметрия) с использованием смартфонов [20, 21]. Использование камеры смартфона дает возможность провести самостоятельную съемку глазного дна для последующей дистанционной оценки состояния диска зрительного нерва, желтого пятна, а также сосудистой системы [20]. Примером может служить приложение для смартфонов D-EYE, которое позволяет оценить состояние диска зрительного нерва (соотношение площади экскавации к площади диска) для диагностики глаукомы [21].
Важная роль в оценке глазодвигательных функций принадлежит методике айтрекинга или видеоокулографии. Она позволяет оценить диаметр зрачков, его изменения, а также объем движения глазных яблок. Видеоокулография проводится с помощью специальных очков (мобильный вариант) или настольной установки, которые регистрируют данные с помощью технологии ближнего инфракрасного диапазона вместе с камерой высокого разрешения [22]. В настоящее время предложена видеоокулографическая методика оценки состояния пациентов с глазной формой миастении [23, 24], с рассеянным склерозом [25]. Предпринимаются попытки использования пупиллометрии в ранней диагностике аутизма, нейродегенеративных болезней, депрессии [22].
Исследование двигательной функций лицевого нерва возможно с помощью электронной системы распознавания лиц. Данный подход относительно широко используется в практике пластических хирургов [26], но может быть экстраполирован и на практику врача-невролога. Он позволяет оценить симметричность лица и подвижность мимической мускулатуры. С этой целью могут использоваться различные устройства: ПК, смартфоны и даже «умное» зеркало [27]. Инфракрасные сенсоры позволяют оценить ширину глазной щели, что особенно актуально при заболеваниях, сопровождающихся птозом, например при миастении [23]. В литературе имеются сообщения о целесообразности использования телемедицинских технологий в оценке степени прозопареза в ходе процесса реабилитации при нейропатии лицевого нерва [28].
Самостоятельная оценка слуха, а именно тональная пороговая аудиометрия по воздушной проводимости, может проводиться дистанционно. Она постепенно внедряется в сурдологической практике и может применяться в практике невролога. Сравнительные исследования подтвердили соответствие результатов аудиометрии, проведенной удаленно и традиционным способом [29, 30].
Функции вестибулярной системы могут исследоваться с помощью устройства отслеживания направления взгляда методом видеоокулографии, который позволяет оценить наличие нистагма, его направление и другие характеристики [31]. Для исследования равновесия могут использоваться различные надеваемые электронные устройства, например датчик ускорения, оценивающий положение тела, его отклонения, различные характеристики движения [32]. Оценка равновесия возможна также с помощью регистрирующих устройств, одеваемых на голову и ногу. Данные, полученные с помощью этой методики, достоверно коррелировали с показателями традиционной стабилометрии [33].
В настоящее время отсутствуют ЦТ, позволяющие удаленно оценить движения головы, шеи, языка, а также функцию желез внешней секреции. Однако в данном направлении активно ведутся разработки [4].
Оценка двигательной и чувствительной сфер
Методы оценки силы и объема движений с помощью ЦТ в основном разработаны для верхних конечностей. С этой целью используют цифровой динамометр. Его применение требует участия медицинского работника. Данная методика показала достаточно высокую надежность при исследовании объема движений и силы в мышцах плечевого пояса [34]. Объем движения верхних конечностей можно измерить с помощью специального приложения в смартфоне [35].
Объективную оценку сократительной способности мышц можно провести с помощью комбинированного использования цифровой динамометрии с удаленной регистрацией электромиограммы поверхностными электродами. Такой подход использовался в работе с маломобильными пациентами с боковым амиотрофическим склерозом [36].
Для оценки чувствительной сферы могут использоваться устройства для количественной оценки чувствительности, такие как NEURO TOUCH. Оно позволяет оценить порог тактильной, температурной и вибрационной чувствительности, а также определить кожную температуру. NEURO TOUCH в данный момент апробирован в ранней диагностике полинейропатии у пациентов с сахарным диабетом 2-го типа [37]. В настоящее время предложен целый ряд приложений для оценки боли, однако возможность их использования в клинической практике требует дальнейшего изучения [38].
Внедрение ЦТ в практику
Несмотря на бурное развитие ЦТ, их внедрение в практическое здравоохранение происходит достаточно медленно, что, вероятно, связано с целым рядом факторов: недостаточной разработанностью методики проведения неврологического осмотра с использованием ЦТ, высокой стоимостью оборудования и программного обеспечения, нехваткой валидизированных цифровых инструментов медицинского назначения, консерватизмом врачей [4].
Внедрение ЦТ в осмотр пациента возможно 2 способами [4]. Первый получил название «более яркой свечи» (оптимизация традиционных подходов), второй — «электрической лампочки» (внедрение принципиально новых методов). В первом случае ЦТ используются в рамках классического неврологического осмотра, для получения более точных данных по состоянию нервной системы пациента. Во втором случае ЦТ существенно расширяют понятие неврологического осмотра, позволяя врачу работать с данными, получение которых в рамках стандартного неврологического осмотра невозможно [17]. Речь о длительном мониторинге различных физиологических параметров, особенностей двигательного поведения пациента, его активности в сети Интернет и др. [4].
В настоящее время предпринимаются попытки создания широкодоступных инструментов для оценки наиболее важных аспектов неврологического статуса. Приложение для планшетов и смартфонов «Цифровой неврологический осмотр» позволяет оценить и задокументировать некоторые аспекты неврологического статуса. При этом осмотр проводится без непосредственного участия врача-невролога. Пациент при этом действует согласно инструкциям [39]. Перспективным направлением является использование ЦТ для оптимизации ранней диагностики и реабилитации острых нарушений мозгового кровообращения в рамках телемедицинских консультаций [40, 41]. Примером может служить TeleStroke Mimic Score, разработанная в Mayo Clinic (Штат Аризона, США) для дифференциальной диагностики инсульта со схожими состояниями [41].
В современных условиях наиболее актуальным видится внедрение ЦТ в систему телемедицины. Например, в рамках телемедицинской консультации для дистанционной оценки неврологического статуса пациента, находящегося в медицинской организации более низкого уровня, в которой по какой-либо причине отсутствует врач-невролог (фельдшерско-акушерские пункты, сельские врачебные амбулатории, центральные районные больницы). ЦТ могут также использоваться в амбулаторной практике, для динамического наблюдения за пациентом, а также в стационаре для непрерывного мониторинга за состоянием больного.
Заключение
Таким образом, ЦТ не могут полностью заменить осмотр врача-невролога, но могут значительно облегчить его проведение, а также снабдить данными, которые не могут быть получены традиционными методами. Современное развитие технических наук позволяет внедрить ЦТ в оценку общего состояния пациента, когнитивных функций, силы и особенностей движений, в том числе походки. В стадии разработки находятся методики, направленные на оценку чувствительности. Сложнее ситуация с оценкой функций черепных нервов: в настоящее время разработаны методики для оценки обоняния, зрения, движения глазных яблок, мимической мускулатуры, слуха и равновесия с использованием ЦТ, но нет методик для оценки функции тройничного нерва, движений головы и шеи, языка. Оценка рефлексов с использованием ЦТ в настоящее время также не разработана.
В будущем необходимо исследовать подходы к оценке неврологического статуса с помощью ЦТ с использованием ограниченного количества устройств и программного обеспечения. Важно выделить те аспекты неврологического статуса, в оценке которых наиболее целесообразно использование ЦТ.
Работа выполнена за счет средств Программы стратегического академического лидерства Башкирского государственного медицинского университета (ПРИОРИТЕТ-2030), а также за счет гранта Российского научного фонда №21-75-00065.
The work was carried out at the expense of the Strategic academic leadership of the Bashkir State th Medical University (PRIORITET-2030), as well as also at the expense of the grant of the Russian Science Foundation No. 21-75-00065.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.