По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 616.8–00 DOI:10.33920/med-03-2304-03

Высокие технологии в медицине и неврологии на современном этапе: проблемы и перспективы

Помников В. Г. д-р мед. наук, профессор, зав. кафедрой неврологии, медико-социальной экспертизы и реабилитации Санкт-Петербургского института усовершенствования врачей-экспертов, реаorcid.id: 0000-0002-4241-0644
Алехин А. А. д-р мед. наук, профессор зав. кафедрой клинической психологии и психологической помощи, РГПУ имени А. И. Герцена, ФГБУ ДПО «Санкт-Петербургский институт усовершенствования врачей-экспертов» Минтруда России
Саковский Игорь Всеволодович канд. мед. наук, ассистент кафедры неврологии, медико-социальной экспертизы и реабилитации Санкт-Петербургского института усовершенствования врачей-экспертов, Большой Сампсониевский пр., д. 11/12, Санкт-Петербург, Россия 194044, е-mail: igor.sakowsky@yandex.ru, 8 952 241 3461, orcid.id: 0000-0001-8947-1463
Белозерцева И. И. канд. мед. наук, доцент кафедры неврологии, медико-социальной экспертизы и реабилитации Санкт-Петербургского института усовершенствования врачей-экспертов, orcid.id 0000-0002-1015-8966
Дудкина О. В. канд. мед. наук, доцент кафедры неврологии, медико-социальной экспертизы и реабилитации Санкт-Петербургского института усовершенствования врачей-экспертов, orcid.id: 0000-0003-1501-4838
Амелина В. В. канд. псих. наук, ассистент кафедры клинической психологии и психологической помощи РГПУ имени А. И. Герцена, ФГБУ ДПО «Санкт-Петербургский институт усовершенствования врачей-экспертов» Минтруда России

В статье представлены данные о важнейших технологических решениях, которые были реализованы в медицине и неврологии за последние пять лет. Проведен анализ инноваций, показана их роль в развитии медицинской науки, выделены сильные и слабые стороны, отражены проблемы и перспективы дальнейшего развития высоких технологий.

Литература:

1. Мартыненко А. В. Высокие технологии в образовании. Знание. Понимание. Умение. 2006; 1: 64–67 [Martynenko A. V. High technologies in education. Knowledge. Understanding. Ability. 2006; 1: 64–67]. doi: 10.14412/2084-2623-2006-3-112-108.

2. Петухова Н. В., Фархадов М. П., Замерград М. В., Грачев С. П. Цифровые технологии в диагностики и лечении неврологических заболеваний. Неврология. Нейропсихиатрия. Психосоматика. 2019; 11 (4): 104–110 [Petukhova N. V., Farkhadov M. P., Zamergrad M. V., Grachev S. P. Digital technologies in the diagnosis and treatment of neurological diseases. Neurology. Neuropsychiatry. Psychosomatics. 2019; 11 (4): 104–110]. doi: 10.14412/2074-2711-2019-4-104-110.

3. Tolonen A, Rhodius-Meester HFM, Bruun M, et al. Data-Driven Differential Diagnosis of Dementia Using Multiclass Disease State Index Classifier. Front Aging Neurosci. 2018 Apr 25; 10: 111. doi: 10.3389/fnagi.2018.00111. eCollection 2018.

4. Wang SH, Phillips P, Sui Y, et al. Classification of Alzheimer’s Disease Based on EightLayer Convolutional Neural Network with Leaky Rectified Linear Unit and Max Pooling. J Med Syst. 2018 Mar 26; 42 (5): 85. doi: 10.1007/s10916-018-0932-7.

5. Wang S, Tang C, Sun J, et al. Multiple Sclerosis Identification by 14-Layer Convolutional Neural Network With Batch Normalization, Dropout, and Stochastic Pooling. Front Neurosci. 2018 Nov 8; 12: 818. doi: 10.3389/fnins.2018.00818.eCollection 2018.

6. Zhang YD, Pan C, Sun J, Tang C. Multiple sclerosis identification by convolutional neural network with dropout and parametric ReLU. J Comput Sci. 2018; 28: 1–10. doi: 10.1016/j.jocs. 2018.07.003.

7. Куделина О. В., Хлынин С. М. Медицинская информатика. Томск: СибГМУ, 2009; 83 с. [Kudelina O. V., Khlynin S. M. Medical informatics. Tomsk: SibSMU. 2009. 83 page.]

8. http://www.isfteh.org/ (дата обращения: 31.08.2022).

9. WHO. A health telematics policy in support of WHO’s Health-ForAll strategy for global health development: report of the WHO group consultation on health telematics, 11–16 December, Geneva, 1997.

10. https://digitalhealthtaskforce.org

11. Черкашин Д. В., Макиев Р.Г., Кириченко П. Ю. и др. Современные подходы и технологии, используемые при медицинском обеспечении военнослужащих в условиях Крайнего Севера. Военно-медицинский журнал. 2020; 3: 4–9. [Cherkashin D. V., Makiev R. G., Kirichenko P. Yu., etc. Modern approaches and technologies used in medical support of military personnel in the conditions of the Far North. Military Medical Journal. 2020; 3: 4–9.]

12. https://minzdrav.gov.ru/reception/help/vmp

13. Valero-Cabré A, Amengual JL, Stengel C, Pascual-Leone A, Coubard OA. Transcranial magnetic stimulation in basic and clinical neuroscience: a comprehensive review of fundamental principles and novel insights. Neuroscience & Biobehavioral Reviews 2017 Dec; 83: 381–404.

14. Burke MJ, Fried PJ, Pascual-Leone A. Transcranial magnetic stimulation: neurophysiological and clinical applications. Handbook of Clinical Neurology 2019; 163: 73–92.

15. Höflich G, Kasper S, Hufnagel A, Ruhrmann S, Möller HJ. Application of transcranial magnetic stimulation in treatment of drug-resistant major depression: a report of two cases. Human Psychopharmacology: Clinical & Experimental 1993 Sep-Oct; 8 (5): 361–5.

16. George MS, Wassermann EM. Rapid-rate transcranial magnetic stimulation and ECT. Convulsive Therapy 1994 Dec; 10 (4): 251–4; discussion 255–8.

17. Koppi S, Conca A, Swoboda E, König P. [Transcranial magnetic stimulation in depressed patients: a new antidepressive therapeutic principle? Presentation of a pilot trial]. Wiener Medizinische Wochenschrift (1946) 1996; 46 (3): 49–54.

18. Terranova C, Rizzo V, Cacciola A, Chillemi G, Calamuneri A, Milardi D, Quartarone A. Is there a future for non-invasive brain stimulation as a therapeutic tool? Frontiers in Neurology 2019 Jan; 9: 1146.

19. Guerra A, López-Alonso V, Cheeran B, Suppa A. Variability in non-invasive brain stimulation studies: reasons and results. Neuroscience Letters 2020 Feb; 719: 133330.

20. Lefaucheur JP, Aleman A, Baeken C, Benninger DH, Brunelin J, Di Lazzaro V, Filipović SR, Grefkes C, Hasan A, Hummel FC, Jääskeläinen SK, Langguth B, Leocani L, Londero A, Nardone R, Nguyen JP, Nyffeler T, Oliveira-Maia AJ, Oliviero A, Padberg F, Palm U, Paulus W, Poulet E, Quartarone A, Rachid F, Rektorová I, Rossi S, Sahlsten H, Schecklmann M, Szekely D, Ziemann U. Evidence-based guidelines on the therapeutic use of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS): an update (2014–2018). Clinical Neurophysiology 2020 Feb; 131 (2): 474–528.

21. Речкунов С. Н., Принц А. В., Селезнев В. А., Голод С. В., Соотс Р. А., Иванов А. И., Ратушняк А. С., Принц В. Я. Нейроинтерфейсы: обзор, разработка. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2014; 18 (4/3): 1077–1089. [Rechkunov S. N., Prince A. V., Seleznev V. A., Golod S. V., Soss R. A., Ivanov A. I., Ratushnyak A. S., Prince V. Ya. Neurointerfaces: review, development, Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2014; 18 (4/3): 1077–1089.]

22. Немчанинов А. В., Шеренков М. А., Алексеев Е. Д., Решетников А.Г. Разработка когнитивного нейроинтерфейса для управления роботизированной рукой-протезом. Системный анализ в науке и образовании. 2016; 4: 46–56. [Nemchaninov A. V., Sherenkov M. A., Alekseev E. D., Reshetnikov A. G. Development of a cognitive neurointerface for controlling a robotic prosthetic arm. System Analysis in Science and Education. 2016; 4: 46–56.]

23. Руководство по диагностике и лечению болезни Паркинсона. Под ред. Иллариошкина С. Н., Левина О. С. М.: Парето Принт; 2017; 336 с. [Guidelines for the diagnosis and treatment of Parkinson’s disease. Ed. Illarioshkina S. N., Levina O. S. M.: Pareto Print; 2017. 336 p.]

24. Лихачев С. А., Ващилин В. В., Буняк А.Г., Алексеевец В. В., Забродец Г. В. Глубокая стимуляция мозга у пациентов с болезнью Паркинсона: показания, порядок, отбора, результаты лечения. Вестник Смоленской государственной медицинской академии. 2018; 17, 1: 137–142. [Likhachev S. A., Vashchilin V. V., Bunyak A. G., Alekseevets V. V., Zabrodets G. V. Deep brain stimulation in patients with Parkinson’s disease: indications, procedure, selection, treatment results. Bulletin of the Smolensk State Medical Academy. 2018; 17, 1: 137–142.]

25. Гуща А. О., Тюрников В. М., Кащеев А. А. Современные возможности нейромодуляции. Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2018; 12 (специальный выпуск): 32–37. [Gushcha A. O., Tyurnikov V. M., Kashcheev A. A. Modern possibilities of neuromodulation. Annals of Clinical and Experimental Neurology 2018; 12 (Special Issue): 32–37.]

26. Бобров П. Д, Бирюкова Е. В., Поляев Б. А., Лайшева О. А., Усачёва Е. Л., Соколова А. В, Михайлова Д. И, Дементьева К. Н, Федотова Р. И. Реабилитация больных с детским церебральным параличом с помощью экзоскелета кисти, управляемого интерфейсом «мозг — компьютер». Вестник РГМУ. 2020; 4. [Bobrov P. D., Biryukova E. V., Polyaev B. A., Laisheva O. A., Usacheva E. L., Sokolova A. V., Mikhailova D. I., Dementieva K. N., Fedotova R. I. Rehabilitation of patients with cerebral palsy using an exoskeleton of the hand controlled by the brain — computer interface. Bulletin of RSMU. 2020; 4.] doi: 10.24075/brsmu.2020.047.

27. Oneal B., Patterson D., Soltani M., Teeley A., Jensen M. Virtual reality hypnosis in the treatment of chronic neuropathic pain: a case report. Int J Clin Exp Hypn 2008; 56 (4): 451–462.

28. Wright J. L., Hoffman H. G.,Sweet R. M. Virtual reality as an adjunctive pain control during transurethral microwave thermotherapy. Urology. 2005 Dec; 66 (6): 1320. URL: https://doi.org/10.1016/j.urology.2005.06.123.

29. Бофанова Н. С., Петрова Е. В., Калистратов В. Б., Нестеренко Е. Н., Чиж Д. И. Применение технологии виртуальной реальности для лечения болевого синдрома у детей. Ульяновский медико-биологический журнал. 2020; 4: 19–29. [Bofanova N. S., Petrova E. V., Kalistratov V. B., Nesterenko E. N., Chizh D. I. Application of virtual reality technology for the treatment of pain syndrome in children. Ulyanovsk Medical and Biological Journal. 2020; 4: 19–29.]

30. Agrawal A. K., Robertson S., Litwin L., Tringale E., Treadwell M., Hoppe C., Marsh A. Virtual reality as complementary pain therapy in hospitalized patients with sickle cell disease. Pediatr. Blood Cancer. 2019; 66: e27525.

31. Chan E., Hovenden M., Ramage E., Ling N., Pham J. H., Rahim A., Rahim A., Lam C., Liu L., Foster S., Sambell R., Jeyachanthiran K., Crock C., Stock A., Hopper S., Cohen S., Davidson A., Plummer K., Mills E., Craig S., Deng G., Leong P. Virtual reality for pediatric needle procedural pain: two randomized clinical trials. J. Pediatr. 2019; 209: 160–167.

32. Al-Halabi M. N., Bshara N. Effectiveness of audio visual distraction using virtual reality eyeglasses versus tablet device in child behavioral management during inferior alveolar nerve block. Anaesth. Pain Intensive Care. 2018; 22: 55.

33. Niharika P., Reddy N. V., Srujana P., Srikanth K., Daneswari V., Geetha K. S. Effects of distraction using virtual reality technology on pain perception and anxiety levels in children during pulp therapy of primary molars. J. Indian Soc. Pedod. Prev. Dent. 2018; 36: 364–369.

34. Устинова К. И., Черникова Л. А. Виртуальная реальность в нейрореабилитации. Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2008; 2 (4): 34–39. [Ustinova K. I., Chernikova L. A. Virtual reality in neurorehabilitation. Annals of Clinical and Experimental Neurology. 2008; 2 (4): 34–39.]

35. Помников В.Г., Саковский И. В. Возможности методики 3D-аудиовизуализации в восстановлении функции руки у больных с церебральным инсультом / Инновационные научные исследования в современном мире: сборник трудов по материалам III Всероссийского конкурса научно-исследовательских работ. Уфа, 2021: 115–126. [Pomnikov V. G., Sakovsky I. V. Possibilities of 3D audio visualization technique in restoring hand function in patients with cerebral stroke. In the collection: Innovative scientific research in the modern world. Collection of works based on the materials of the III All-Russian competition of scientific research works. Ufa, 2021: 115–126.]

36. Fernаndez-Sotos P., Fernаndez-Caballero A., Rodriguez-Jimenez R. Virtual reality for psychosocial remediation in schizophrenia: a systematic review. European Journal of Psychiatry 2020; 34 (1): 1–10. URL: https://doi.org/10.1016/j.ejpsy.2019.12.003

37. Gerardi M., Rothbaum B., Ressler K., Heekin M. Virtual Reality Exposure Therapy Using a Virtual Iraq: Case Report. Journal of Traumatic Stress 2008; 21 (2): 209–213.

38. Олешкевич К. И., Андреева В. А. Применение видеоигр и VR-технологий в сфере медицины. Актуальные исследования 2021; 7 (34): 17–20. [Oleshkevich K. I., Andreeva V. A. Application of video games and VR technologies in the field of medicine. Current Research. 2021; 7 (34): 17–20.]

Научно-техническая революция, начавшаяся в середине XX в., ознаменовалась переходом к использованию высоких технологий (ВТ) во всех сферах жизни. В основе ВТ лежат совокупность накопленной информации, знания, опыта и материальных средств. На современном этапе к ВТ относят самые наукоемкие отрасли промышленности, такие как искусственный интеллект, беспроводные технологии, биометрия, генная инженерия и генотерапия и др. [1]. В последнее десятилетие ВТ всё чаще стали использоваться в медицинской практике, открывая новые горизонты и возможности в диагностике, лечении, профилактике различных заболеваний. Неврология как клиническая дисциплина, занимающаяся изучением болезней самой сложно организованной материи на планете Земля — нервной системы человека, получила в свои руки мощный инструмент для решения спектра самых разнообразных задач. В данной статье проведен обзор основных направлений применения ВТ в медицине и неврологической практике. Проанализированы работы, относящиеся к теме обзора, которые были опубликованы в последние пять лет. Наибольшее внимание уделялось статьям, содержащим оценку результатов, описание оригинальных идей. Для поиска использовались ключевые слова (на русском и английском языках): высокие технологии, цифровые технологии, искусственный интеллект в медицине, нейросети, компьютерные диагностические системы, виртуальная реальность, нейрочип, интерфейс мозг — компьютер, робототехника, 3D-печать, телемедицина.

Условно все ВТ, применяемые в медицине, можно подразделить на технологии диагностики лечения и организации здравоохранения.

Мировыми трендами в этой области считаются обработка изображения для установления диагноза.

В современных методиках инструментальной диагностики — компьютерной (КТ) и магнитно-резонансной томографии (МРТ) — используется большое количество изображений и данных, которые анализируются вручную врачом-диагностом. Основная задача компьютерных систем обработки изображений — автоматически обнаруживать отклонения от нормы. В их основе лежит принцип работы искусственных нейронных сетей (НС).

Для Цитирования:
Помников В. Г., Алехин А. А., Саковский Игорь Всеволодович, Белозерцева И. И., Дудкина О. В., Амелина В. В., Высокие технологии в медицине и неврологии на современном этапе: проблемы и перспективы. Врач скорой помощи. 2023;9.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: