Исаенко В

Исаенко В.О. к.э.н. г. Москва

Большое в малом, или как технологии QVARK

способствуют персонализации лечения

Человечество обгоняет человека. Нарастающая волна желания жить в комфортной среде – сегодня это не гедонизм, а настоятельная потребность современного человека. Модернизация всех сфер общественного производства, технико-технологические прорывы, новации по всему периметру народного хозяйства превратили передовые страны мира в конкурентов и соперников по освоению рынков сбыта. Мир стремительно меняется. Драйвером стремительно меняющегося мира и модернизации становятся прорывные инновационные проекты, которые воплощаются в повседневную жизнедеятельность человека. Эти процессы повсеместно меняют профиль экономики. Экономика знаний, новая экономика, экономика высокого качества жизни, экономика с технологически ориентированной моделью инновационного развития, экономика творческого потребления и индивидуализированного потребления и производства, интегрированная экономика - вот далеко не полный перечень характеристик экономики, к которому стремятся ведущие страны мира.

Формирование новой экономики обязательно предполагает наличие отраслей, связанных с высокими технологиями - в этих отраслях необходимо обеспечивать своей стране конкурентные преимущества. Особое место во всех странах отводится таким областям как внедрение современных медицинских технологий (здоровьесберегающих технологий), а также области информатизации и современных электронных коммуникаций. В тоже время, новая экономика переживает такое состояние, когда начинает продаваться не просто товар, а образ жизни, в котором потребление становится всё более существенным фактором развития человека. Развитие человеческого потенциала, уровень благосостояния общества, его потребительский потенциал, в свою очередь, характеризуется целым набором сложившихся показателей, среди которых немаловажную роль играет такие, которые характеризуют качество медицинского обслуживания человека в рамках развития науки о жизни. Одним из приоритетных направлений науки о жизни является персонализация лечения на основе здоровьесберегающих сетевых технологий. В контексте этого подхода, во-первых, человек получает возможность реально стать менеджером своего здоровья. Во-вторых, персонализация лечения повышает качество и увеличивает продолжительность жизни человека, которому в будущем суждено жить в «умном городе» и «умном доме» в окружении «умных» вещей. Достижения науки и распространение высоких технологий необычайно расширили потенциал своего практического применения. Все эти процессы, вместе взятые, меняют наше представление о реальных возможностях прожить здесь и сейчас качественно, долго и продуктивно, невзирая на возраст. В этом смысле кардиомонитор CardioQVARK, разработанный российскими учеными – система, которая чрезвычайно органично вписывается в мировой тренд инновационного развития сферы повседневной жизнедеятельности современного человека, а разработчики кардиомонитора CardioQVARK выходят на новые просторы инновационных научных исследований. Этот проект разработан с учетом того, что повседневность современного человека с её почти каждодневной изменчивостью в потреблении попадает в зависимость от технологий, инноваций, индустриальной эстетики, эргономики, технологического уровня развития производства в целом, становясь во многих случаях продолжением производства в потреблении. Такой подход отечественных инженеров, ученых-новаторов, предпринимателей позволяет говорить о реальных возможностях повышения в России GPI - индекса истинного прогресса и HDI – индекса человеческого развития, в которых продолжительность жизни является важнейшим индикатором.

CardioQVARK – в помощь нам для нормальных кардиограмм. Экспертное сообщество предупреждает, что сердце продолжает находиться в зоне большой опасности, ежегодно унося около полутора миллионов человек. Артериальная гипертензия является одним из наиболее распространенных сердечно сосудистых заболеваний и лежит в основе риска возникновения многих тяжелых заболеваний, ведущих к летальному исходу. Превратить здоровье в полнокровную функцию нашей жизни помогает использование кардиомонитора CardioQVARK. Это та система, которая предназначена для решения «сердечных дел» и повышения качества жизни человека. По мнению Сунцовой О. – менеджера проекта «скрининг кардиологических заболеваний позволяет предотвратить развитие болезней и высокую смертность. Поэтому мы разработали кардиограф, причем целенаправленно самый простой, тот, что всегда с собой в кармане, чтобы в любой момент при наличии интернета можно было отправить свою кардиограмму врачу»[1] Кардиомонитор CardioQVARK позволяет снимать кардиограмму с помощью iPhone. Используя специальную платформу (чехол), который крепится к iPhone, пользователь может самостоятельно записать кардиограмму в любое время, в любом месте, в любую погоду. Пользователю очень просто установить приложение CardioQVARK и зарегистрировать профиль. Для того, чтобы процесс наблюдения за работой сердца пошёл, пользователь прикладывает пальцы к датчикам и на дисплее появляется кардиограмма в реальном времени. Пользователи по цветной шкале, где есть зелёный, жёлтый, красный цвета имеют возможность отслеживать динамику и иметь полную картину работы сердца. Для пользователей, которые любят читать, есть отдельный раздел. То есть фактически это карманная скрининговая система. Остаётся только отправить кардиограмму врачу для консультации. После того как измерение завершилось (от 15 секунд до оптимальных 5 минут) и данные ушли на сервер, врач получает уведомление в своем iPad-приложении и анализирует кардиограмму. Пациенту осталось получить отчёт, вне зависимости от места своего расположения.

Врач включается в процесс наблюдения, зарегистрировавшись и установив программу для Windows или приложение для iPad. Кардиолог добавляет в свой реестр пациентов и ведёт консультации пациентов. По анализу среднего кардиоцикла, по его изменениям в динамике, врач может определить аритмии и некоторые другие нарушения, а также по работе сердца врач может понять многое об общей физиологии, эндокринной системе, иммунной системе, психическом состоянии. Через аккаунт пользователя лечащий врач, оценив в реальном времени полученную информацию, тут же по почте отправляет ему отчет. А.В. Ежков – генеральный директор проекта считает, что предложенная его командой система «дешевая и простая, она будет массовой».

Кардиоиомонитор CardioQVARK – от тех, кто ценит нашей жизни дар. Чтобы дойти до понимания самой глубинной сути системы, которая получила название кардиомонитор CardioQVARK нужно покорить океан знаний и моря технических терминов, среди которых структура двухслойной и многослойной персептронной нейронной сети, технология персептронных искусственных нейронных сетей (ИНС), моделирование нейропластичности, валидационный набор. За пятьдесят лет, с тех пор как появилась гипотеза (приблизительно в 1963-1964 гг.) о существовании кварков – частиц, из которых состоят все барионы и мезоны, являющиеся сильно взаимодействующими и по этому свойству объединенными общим названием адронов, в науке был пройден большой путь. Еще в середине 80-х годов XX века вопрос об их существовании нельзя было считать решенным. Однако учёным уже тогда было понятно, что кварки имеют весьма необычные свойства: они обладают дробными электрическими зарядами, что не характерно какой-либо другой микрочастице, и, по-видимому, не могут существовать в свободном, не связанном виде, а различные кварки, отличаются друг от друга величиной и знаком электрического заряда и некоторыми другими признаками. О практическом применении не шло и речи. И вот пришли 10- годы XXI века. Разработчики системы кардиомонитор CardioQVARK - сотрудник Владимирского государственного университета имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых Р.В.Исаков и куратор Медицинского проекта CardioQVARK О.В. Сунцова констатируют следующее: «В последнее время широко начало развиваться, внедряться и активно использоваться дистанционный телеметрический контроль функционального состояния человека по электрокардиосигналу. Для индивидуального применения дистанционного телеметрического контроля функционального состояния человека по электрокардиосигналу типовым решением является использование смартфонов вместе с блоком регистрации биосигналов. Смартфон при этом осуществляет коммуникационную функцию. Он отправляет необходимую информацию на сервер и принимает результаты анализа. Система CardioQVARK - типичный пример такого подхода, при этом основное назначение системы заключается в мониторинге функционального состояния человека в течение его жизнедеятельности» [сайте CardioQVARK]. Система устроена таким образом, что мониторинг и использование возможно не одним человеком, а целым коллективом, всей семьёй, система может быть использована в офисе, на кафедре университета, в цеху предприятия, в группе студентов, в совете ветеранов труда. Эти возможности приводят к необходимости абсорбции индивидуальной информации каждого пользователя из всего массива. Для выхода на такие возможности разработчики провели исследования, и пришли к использованию наиболее удобного биометрического показателя как электрокардиосигнал (ЭКС), который обладает необходимой информацией не только для оценки функционального состояния человека, но и содержит информацию о его индивидуальных особенностях. В свою очередь для выделения индивидуальных особенностей человека в исследованиях была использована технология персептронных искусственных нейронных сетей (ИНС). Данная технология получила в последнее время широкое распространение благодаря развитию ЭВМ и уникальным свойствам моделирования нейропластичности, обучаемости, адаптированности к реальным данным и автоматическим построением модели под конкретные условия. Эти факторы позволяют применять ИНС в широких областях сложных прикладных задач, таких как идентификация личности по ЭКС.

Ученые провели кропотливую работу, в результате которой ими была создана эффективно работающая, правильная система. Команда исследователей создала обученную сеть, позволяющую идентифицировать «своего» клиента, также были даны рекомендации по её обновлению на новых, проверенных данных от идентифицируемого субъекта. Система также имеет открытый интерфейс программирования приложений (API). У команды для улучшения обработки данных имеется возможность привлекать сторонних разработчиков. «Главная сложность при разработке была в том, что спросить было не у кого. Аналогов нет, срисовывать неоткуда, схема абсолютно оригинальна. В мире компактных устройств с такой точностью оцифровки нет. Но кардиологи старой школы ставят под сомнение смысл такого прибора, ведь уже почти 100 лет все работают с приборами в диапазоне до 250 Гц, им этого хватает. Наш прибор дает полосу частот до 4 кГц и даже до 10 кГц. Здесь уровень диагностики уже далеко простирается за пределы кардиологии, и мы ведем активную научную работу в этом направлении …Следующий наш этап пока — устройства, совместимые с iPhone 6 и 6S, причем плата будет одинаковой, изменится только оболочка. И никакого Китая! Все произведено в России. Плата делается в Москве, пластик отлит в Калининграде» [1]

Особое место в разработке CardioQVARK отводилось, как это уже давно принято в мировой практике, дизайну. Сегодня господствует такая практика разработки нового продукта, когда начинается всё с дизайна, а потом под дизайн делается сам продукт. Можно сказать, что сегодня существует следующая цепочка – идея-дизайн-производство-обмен-распределение-потребление. Однако и дизайнеры не свободны от технологии производства. Трудно делать дизайн без функционала. Работа ведётся, так сказать, на стыке. Дизайном CardioQVARK занимались специалисты Open! Design & Concepts – С. Жицкий и Корнеев. Они замечают, что «конструкторы знают, как сделать проще или удобнее, но не знают, как сделать красивее. Нам все же хотелось сделать вещь, которую людям будет приятно брать в руки… Нам приходилось бороться за десятую долю миллиметра. Человеческий глаз ее не чувствует, а палец чувствует…» По свидетельству создателей дизайна CardioQVARK, им приходилось 10 раз летать на завод «ФОРШ» в Ульяновске и всё переделывать. Это предприятие было выбрано, так как вот уже более 20 лет на «ФОРШ» осуществляется производство в области строительства пресс-форм, штампов и другого инструмента для изготовления деталей из пластмасс, металлов, резины, эластомеров для использования во многих отраслях промышленности. Вообще проблем у дизайнеров было много - проблема крепления телефона и пластикового корпуса со всем элементами этого корпуса, выработка контура технологии этого крепления, была проблема взаимодействия с Apple. Вот, что говорят разработчики: «Чтобы сделать устройство для айфона, нужно пройти сертификацию от Apple. Иначе ты никогда не попадешь ни в их магазины, ни в App Store… Теоретически это открытая система, но при этом стоит очень много высоких заборов… есть вещи явно абсурдные — например, они не разрешают использовать разъем Lightning-мама (гнездовой контакт). Но ты не можешь сделать разъем сам, иначе не пройдешь сертификацию. Ты должен купить их Lightning c ограниченной формой и функционалом. Конечно, китайцы делают любые Lightning, но мы решили использовать официальные компоненты. Плюс ко всему в сам прибор нужно было встроить чип, который нужно купить у Apple. Иначе компания не будет с тобой работать. Каждый логотип и даже упаковку нужно утверждать, и у каждой фирмы, которая делает коробочку, электронику, программное обеспечение, должна быть лицензия от Apple»[1] С более детальным, подробным и…научным обозрением функционирования этой системы пытливый читатель может ознакомиться на сайте CardioQVARK. В презентации этой системы хорошо освещены новации российских ученых при изобретении и запуске в производство CardioQVARK, ведь «в мире эту задачу еще до этого никто не решал».

Бизнес будет строиться следующим образом – врачу вся система предоставляется бесплатно, он бесплатно пользуется приложением. Финансовые обременения накладываются на пользователя (пациента) в виде месячной оплаты услуг. Внедрение этой системы в практику требует больших затрат, здесь необходима поддержка государства. Первые шаги в этом направлении сделаны. Так, Министерство промышленности, по словам Ежкова А.В. взялось за внедрение 10 000 штук в Москве. Приходится надеяться, что у правительства найдётся больше возможностей поддержать этот перспективный проект.

И ещё… Last but not least. На протяжении всего периода, от рождения идеи до воплощения её в повседневную жизнь, у создателей этой системы был Business Angel – человек острого ума и разнообразных талантов, прозорливый новатор и неугомонный, открытый на всё оригинальное предприниматель, сам - ученый-изобретатель - Ежков Александр Викторович. Вместе с тем, он шутит, что всё произошло от лени, нам-то понятно, что таких «ленивых» предпринимателей хотелось бы в стране иметь как можно больше.

1) http://daily.afisha.ru/technology/345-kak-razrabatyvali-chehol-dlya-ajfona-snimayshij-kardiogramm/