Telemedycyna z kosmosu – rozmowa z prof. Ireną Roterman-Konieczną

Najnowsze technologie podbijają medycynę

Prof. Irena Roterman-Konieczna – kierownik Zakładu Bioinformatyki i Telemedycyny Collegium Medicum UJ

Diagnozowanie na odległość pacjenta, który po wypadku jest transportowany do szpitala karetką lub helikopterem, konsultacje medyczne z innego kontynentu, operacje chirurgiczne z użyciem robota. To przykłady stosowania telemedycyny, czyli diagnozowania, leczenia i opieki medycznej przy wykorzystaniu telekomunikacji, informatyki oraz systemów wideokomunikacyjnych. Jej rozwój umożliwiają urządzenia techniczne pozwalające na przesyłanie zarówno głosu, jak i obrazu z coraz większą szybkością i dokładnością.
Początki telemedycyny sięgają lat 60., kiedy to w Stanach Zjednoczonych rozpoczęły się loty kosmiczne i zaistniała konieczność diagnozowania oraz leczenia osób znajdujących się poza Ziemią. Satelitarna sieć telekomunikacyjna była też potrzebna, by łączyć amerykańskie bazy wojskowe rozrzucone po wszystkich kontynentach ze specjalistycznymi ośrodkami medycznymi w USA. Rozwojem telemedycyny były szczególnie zainteresowane kraje rozległe, których mieszkańcy żyją daleko od placówek medycznych – Australia, Kanada czy właśnie USA.

Jaki jest udział telemedycyny w polskiej medycynie?
– Wyobraźmy sobie, że w trakcie operacji chirurgicznej lekarz staje przed nieprzewidzianym wcześniej problemem i chce zasięgnąć rady innego specjalisty. Co prawda, dzisiaj możliwe jest postawienie dokładnej diagnozy, więc chirurg raczej nie bywa zaskakiwany w czasie operacji, ale zdarzają się zabiegi, które trzeba przeprowadzać nagle, czy też wyjątkowo trudne. Jeśli dany szpital ma urządzenia telemedyczne, a stają się one coraz tańsze i coraz dostępniejsze, chirurg może się skonsultować ze specjalistą w dowolnym ośrodku – w kraju lub na świecie – który także je posiada. Obaj będą widzieć w tym samym czasie pole operacyjne i słyszeć się nawzajem.

Jeżeli poszukiwany specjalista będzie wtedy w szpitalu.
– Chodzi o połączenie z daną kliniką czy szpitalem, gdzie zawsze przecież są specjaliści. Można też zorganizować operacje z uczestnictwem specjalistów z wielu ośrodków. Szczególnie kardiochirurgia jest dobrze wyposażona w narzędzia, które to umożliwiają.

Telemedycynę w coraz większym zakresie stosuje się także w diagnostyce…
– Są tu pewne ograniczenia – lekarze nie mogą podejmować decyzji medycznych, jeśli nie mają bezpośredniego kontaktu z pacjentem, musimy więc określić, do jakiego typu działań można telemedycynę wykorzystać. Doskonale sprawdza się np. w badaniach przesiewowych, pozwala wyłonić osoby, które potrzebują interwencji lekarskiej. Na odległość bada się słuch czy wzrok dzieci w wieku szkolnym. Wystarczy mieć komputer wyposażony w odpowiednią przystawkę z atestem do dokładnego pomiaru dźwięku i kiedy badane dziecko przestaje ten dźwięk słyszeć lub słyszy zbyt intensywnie, naciska odpowiedni guzik. Jego reakcje można też uzależnić od długości fali dźwiękowej, określając tym samym zakres fal rejestrowanych przez narząd słuchu. Na podobnej zasadzie przeprowadza się na odległość badania okulistyczne. Tak wyłania się dzieci potrzebujące bezpośredniego kontaktu z lekarzem.

Czy u nas to już się stosuje?
– Tak, np. w Światowym Centrum Słuchu w Kajetanach, którym kieruje prof. Henryk Skarżyński, przeprowadza się w ten sposób badania słuchu. To dobrze wyposażony ośrodek, może też przesyłać obrazy.

Czy na odległość diagnozuje się też inne choroby?
– Ponieważ możliwa jest interpretacja na odległość wszelkiego rodzaju obrazów radiologicznych – EKG, USG, tomografii komputerowej – tych, które dają się zapisać w postaci cyfrowej, można taki obraz przesłać np. z małego ośrodka do dużego, gdzie specjalista go zobaczy i opisze. Wprawdzie lekarz nie może, jak wspomniałam, zdiagnozować choroby tylko na podstawie obrazu, bez bezpośredniego kontaktu z chorym, ale na odległość stwierdzi, czy ten bezpośredni kontakt jest niezbędny. Np. chory przebywający w domu, mając aparat do EKG z przystawką, po przeszkoleniu założy sobie elektrody i wykona badanie, które zostanie przesłane do szpitala. Podobnie można przesłać pomiar ciśnienia krwi czy inne parametry. Badania te trafiają do bazy danych szpitala, lekarz co jakiś czas je przegląda, a jeśli wyniki są złe, uruchamia się sygnał ostrzegawczy. Badania takie mają i tę zaletę, że są przeprowadzane, kiedy człowiek jest aktywny, np. w pracy, gdy bywa pod wpływem stresu, eliminują zaś tzw. efekt białego fartucha, czyli stres wywoływany u wielu osób obecnością lekarza czy pielęgniarek.

Książeczka zdrowia na pendrivie

Krewną telemedycyny jest telematyka.
– Telematyka odwzorowuje nasz organizm w świecie wirtualnym na podstawie obrazów np. tomograficznych. W celu pobrania próbki do badania wprowadza się do przewodu pokarmowego kamerkę, która przesyła informacje do komputera. Obraz z kamerki skojarzony jest z obrazem z tomografu i dzięki temu lekarz widzi na ekranie komputerowym nie tylko to, co jest w zasięgu kamerki, ale i to, co poza nim. Umożliwia to bardzo dokładne pobranie próbki z chorobowo zmienionego miejsca.

Coraz częściej słyszy się o praktycznym wykorzystywaniu telemedycyny, np. systemu TeleDICOM, choćby w Krakowie, w Szpitalu Specjalistycznym im. Jana Pawła, w I Klinice Kardiologii albo w szpitalu w Tarnowie. Dowodzi to, że telemedycyna ma w Polsce coraz większe znaczenie praktyczne. W jakim zakresie?
– To pytanie do klinik, one wiedzą, w jakim miejscu które łącze jest potrzebne, kupują licencje programów i korzystają z nich, ale na pewno telemedycyna wspomaga coraz więcej placówek i jest obecna nawet w mniejszych ośrodkach. Rośnie także świadomość jej potrzeby i znaczenia. Studenci informatyki i medycyny przychodzą do mnie z różnymi pomysłami. Jeden z nich zaproponował zrobienie elektronicznej książeczki zdrowia, która może zawierać wszystkie badania okresowe, także w postaci obrazów. Każdy człowiek posiadający taką książeczkę w postaci pendrive’a mógłby w dowolnym miejscu kuli ziemskiej dysponować tymi danymi i kiedy zaistnieje potrzeba, pokazać je lekarzowi. Padają też propozycje opracowania dużych systemów obsługi pacjenta.

Informatyka i w ogóle telekomunikacja wdzierają się do medycyny.
– Klasycznym przykładem jest powszechne wykorzystanie USG, które kiedyś zostało opracowane do celów wojskowych, a dokładniej do identyfikacji obiektów, także podwodnych, a dzisiaj bez tego badania nie wyobrażamy sobie praktyki lekarskiej. Telekomunikacja i informatyka wnikają w różne obszary życia prywatnego i zawodowego, nie omijając medycyny, to dzieje się też od lat w naszym kraju. W 12-osobowym zespole, którym kieruję, mam inżynierów i elektroników.

Czy Zakład Bioinformatyki i Telemedycyny Collegium Medicum UJ jest jedyną tego typu jednostką przy uczelni medycznej?
– Tak, niekiedy otrzymujemy z innych uczelni zapytania o nasz program dydaktyczny. Studenci CM UJ uczestniczą w 30-godzinnym kursie obejmującym elementy symulacji medycznych, w ramach tego kursu 10 godzin poświęconych jest wyłącznie telemedycynie. Wydaliśmy podręcznik dla studentów „Telemedycyna”, staramy się lansować rodzime rozwiązania. Wykorzystujemy program TeleDICOM będący produktem Katedry Informatyki AGH, którą kieruje prof. Krzysztof Zieliński. Jest to system zdalnych konsultacji medycznych oraz bezpiecznego przesyłania badań obrazowych: angiograficznych, echokardiograficznych, RTG, USG, NMR, CT i telekonsultacji, pozwala obejrzeć pliki graficzne dowolnego typu prezentujące obrazy i zapisy w standardzie DICOM. Poszerzyliśmy ofertę o inny system, także stworzony w tej katedrze. My jednak jesteśmy nastawieni głównie na dydaktykę, sami takich narzędzi nie tworzymy, staramy się penetrować środowisko informatyczne pod kątem potrzeb lecznictwa i kontaktować je z medycznym. Z inicjatywami wychodzą zresztą obie strony.

Jak dalece placówki medyczne wykorzystują te możliwości?
– To już zależy od lekarzy praktyków, my korzystamy z nich głównie w celach edukacyjnych. Produktem Katedry Informatyki AGH jest też program Tele-Care, który wspomaga opiekę nad osobą starszą w domu, umożliwiając zdalne śledzenie pewnych parametrów. Czuwa on również nad terminowym zażywaniem leków przez kontrolowanie otwierania skrzyneczki, w której są przechowywane – jeśli pacjent zapomni o wzięciu leku, czyli nie otworzy skrzyneczki z łączem komputerowym, komputer (serwer) przesyła przypominający mu o tym sygnał dźwiękowy. Jest także program udzielania pomocy na odległość, telefon komórkowy pozwala zlokalizować potrzebującą jej osobę.

Wirtualny pacjent

Informatyka jest też wykorzystywana w dydaktyce?
– Zaadaptowaliśmy e-learning (elektroniczne nauczanie) i stosujemy go np. do przekazywania fachowej wiedzy wysokospecjalistycznej, którą w wersji elektronicznej udostępnia się na kursach podyplomowych. Redukuje się w ten sposób koszty pobytu dokształcającego się personelu w miejscu kursu i skraca okres jego nieobecności w rodzimej placówce. Cenny jest również program „Wirtualny pacjent”, służący do edukacji studentów medycyny. Dysponując danymi i dokumentacją, w tym obrazową, student przeprowadza całą procedurę diagnozowania lub opracowuje procedurę terapeutyczną. Krok po kroku interpretuje wszystkie dostępne dane i stawia diagnozę, wskazując rozwiązania. Jeśli kolejne kroki nie są przez niego właściwie realizowane, otrzymuje informację wyjaśniającą błąd. Scenariusz i pytania do tego programu przygotowują lekarze z dużym stażem.

Nic jednak nie zastąpi studentowi kontaktu z pacjentem.
– Ale coraz trudniej wprowadzać do szpitali dużą liczbę studentów, więc część edukacji może się odbywać w ten sposób. Praca lekarza to nieustanne podejmowanie decyzji, a wirtualny pacjent wymusza ich podejmowanie, nie wywołując przy tym emocji, jaką wzbudzają żywy chory i skutki ewentualnej pomyłki.

Gdzie jeszcze wykorzystuje się telemedycynę?
– W edukacji powszechnej i profilaktyce, np. do nauczenia samokontroli piersi w celu wczesnego wykrywania raka sutka. Mamy taki program dla kobiet, uczy samobadania i uwrażliwia na niebezpieczeństwo. Do wzmacniania terapii stosuje się też tzw. gry poważne, choć są one nieco kontrowersyjne. Proces terapeutyczny często wymaga pewnych ograniczeń, np. żywieniowych, a gra z założenia uruchamia emocje, mobilizując do wygrania, jeśli więc przeciwnikiem, z którym chcemy wygrać, jest choroba, to podjęcie z nią gry pomaga znieść ograniczenia. Metoda ta najlepiej sprawdza się u dzieci i młodzieży, przyzwyczajonych do gier komputerowych. Są też gry poważne dla osób starszych – mobilizujące pamięć. Istnieją również programy dla pacjentów chorób rzadkich współpracujących w grupach wsparcia.

Terapia przyszłości

Podobno wykorzystuje się telemedycynę do wytwarzania leków w terapii indywidualnej.
– Każdy z nas ma specyficzny, unikatowy genom, z którego można odczytać, na jakie choroby jesteśmy szczególnie narażeni. Indywidualny zapis materiału genetycznego pozwala także przewidzieć reakcję na terapię – na stosowanie odpowiedniego leku, który może być tolerowany przez daną osobę lub nie.

Czy robi się to w praktyce?
– Zindywidualizowana terapia jest wyzwaniem dla medycyny najbliższej przyszłości. Jej wprowadzenie będzie w pełni możliwe dopiero po rozwiązaniu zagadki przyrody – sposobu kształtowania się struktury białek. Jak długo bowiem nie znamy struktury białka docelowego, którego aktywność lek ma korygować, tak długo nie możemy danego leku zaprojektować. Na razie takiej metody nie znamy, toteż proces projektowania leku dla konkretnego pacjenta jest dość długi, gdyż wymaga wyizolowania danego białka, jego analizy laboratoryjnej oraz krystalizacji. Tradycyjne metody analizy są długotrwałe i kosztowne, umiejętność przewidywania struktury białka dzięki technikom informatycznym przyspieszyłaby znacznie ten proces. Medycyna zindywidualizowana czeka więc niecierpliwie na rozwiązania w ramach bioinformatyki, aby indywidualna terapia mogła się stać powszechnie stosowaną praktyką.

Informatyka walczy z AIDS

Telemedycyna ma też znaczenie w rozwiązywaniu problemów zdrowotnych na skalę globalną.
– Są choroby, które mogą przybierać charakter pandemii, np. AIDS. Jego wirus wykazuje dużą zmienność, broniąc się w ten sposób przed terapią. Leki zatem muszą być ciągle dostosowywane do aktualnej mutacji wirusa. Niezbędna staje się umiejętność przewidywania jego przyszłych wersji, aby przygotować leki z pewnym wyprzedzeniem. Konieczne jest monitorowanie zachowania się wirusa w skali światowej, do tego celu buduje się specjalistyczne bazy danych wraz z narzędziami, które w systemie telemedycznym są w stanie podpowiedzieć, jaki zestaw leków byłby w danym przypadku najskuteczniejszy. Wraz z Akademickim Centrum Komputerowym Cyfronet AGH braliśmy udział w takim projekcie o nazwie ViroLab. Podobna baza działa dla armii amerykańskiej, monitorowane są choroby tropikalne, w szczególności malaria.

Chyba trudno się porozumiewać specjalistom z dziedzin tak odległych jak informatyka i medycyna?
– Telemedycyna jest interdyscyplinarna i rzeczywiście wymaga szerokiej wiedzy z odmiennych dziedzin, stąd konieczność współpracy różnych specjalistów. By ułatwić kontakty międzydyscyplinarne, wydajemy w naszym zakładzie czasopismo „Bio-Algorithms and Med-System”, specjaliści z różnych sfer mają okazję prezentować w nim swoje pomysły, ze wskazaniem potencjalnych partnerów do realizacji przedsięwzięcia. W papierowej wersji wydaje się tylko 20 egzemplarzy, ale wersja elektroniczna trafia do 30 tys. bibliotek na świecie. Zostaliśmy bowiem zaproszeni do współpracy przez wydawcę o światowym zasięgu (De Gruyter), który dostrzegł potrzebę propagowania interdyscyplinarnej aktywności, szczególnie we współpracy informatyki i medycyny (zapraszamy na stronę www.degruyter.com/view/j/bams).

Myślę, że przeszkoleni u was studenci medycyny będą w przyszłości bardzo zainteresowani wprowadzaniem do praktyki nowych programów informatycznych.
– Umiejętność posługiwania się technikami elektronicznymi jest teraz powszechna, wkracza niemal do każdej dziedziny życia, medycyna nie będzie wyjątkiem. Widać to nawet po zachowaniach studentów – korzystają oni już prawie wyłącznie z podręczników w wersji elektronicznej.

Wydanie: 28/2014

Kategorie: Zdrowie

Napisz komentarz

Odpowiedz na treść artykułu lub innych komentarzy