Информационные технологии в различных областях деятельности

Еще один важный принцип молекулярной медицины: любое лекарственное лечение должно подбираться строго индивидуально, учитывая особенности генома данного больного. Этим занимается новая наука - фармакогенетика.

В наши дни уже началось практическое применение молекулярной медицины. Широко используется молекулярная диагностика наследственных заболеваний, в том числе и до рождения (так называемая пренатальная диагностика). Проводится определение генов предрасположенности к некоторым распространенным болезням, точная идентификация личности на основе анализа особенностей структуры ее генома. Этот метод был с успехом применен при генетическом анализе останков царской семьи. Используется он и для определения личности погибших в первой чеченской войне.

В геноме человека насчитывается несколько десятков тысяч различных генов. Изменения в некоторых из них приводят к наследственным заболеваниям. Гены наиболее частых и сравнительно редких наследственных болезней уже выявлены. Методы их обнаружения достаточно просты и универсальны и поэтому широко применяются в медицине.

Выявление генов наследственных болезней на ранних сроках беременности (с 10-ой недели) позволяет предотвратить рождение больного ребенка. Методы генной терапии дают возможность лечить различные генетические патологии в период внутриутробного развития. Введенный ген или генная конструкция предотвращает начало развития болезни у плода. После такой терапии можно обойтись без искусственного прерывания беременности: ребенок рождается здоровым.

Еще более важно выявление бессимптомных взрослых носителей наследственных заболеваний - потенциальных родителей. Врачи обязаны предупредить таких людей о вероятности рождения у них больных детей.

Методы молекулярной диагностики дают возможность выявить не только гены наследственных болезней, но и гены предрасположенности к тому или иному заболеванию.

В будущем предполагается создать "генетический паспорт" гражданина. Он должен содержать информацию о наличии в его геноме генов наследственных болезней и генов предрасположенности к другим заболеваниям.

Кроме всех этих технических и биологических средств диагностики, к услугам врача экспертные системы, которые на основе проведенных исследований помогают установить правильный диагноз и назначить соответствующее лечение. В эти системы заложен весь предыдущий врачебный опыт.

Благодаря развитию современных информационных технологий и, прежде всего, средств связи началось развитие телемедицины (то есть "медицины на расстоянии") - использование современных компьютерных средств обработки и передачи информации между "центром" и "периферией" здравоохранения.

Она даст возможность врачам даже небольших городов и населенных пунктов консультироваться у специалистов из медицинских центров Москвы, Санкт-Петербурга, Новосибирска, передавать истории болезни из одной клиники в другую, проводить всероссийские медицинские телеконференции, курсы повышения квалификации врачей, что называется, "без отрыва от производства".

Участковый врач не может одинаково хорошо разбираться во всех болезнях. Его задача - быстро и точно определить характер болезни, оказать необходимую помощь. В более сложных случаях появляется необходимость направить больного к узкому специалисту, например окулисту, урологу или гинекологу. А квалифицированные узкие специалисты, чаще всего, работают в больницах и институтах больших городов.

Смысл телемедицины - в создании федеральной информационной сети, объединяющей медицинские учреждения (специализированные академические институты, клиники, больницы, учебные медицинские институты и училища). Медицинские учреждения внутри каждого города должны соединяться системами локальной связи (оптоволоконными, телефонными, радиорелейными), а в разных городах - междугородными коммуникациями (в основном системами спутниковой связи). Для этого необходимо развивать средства передачи, приема и воспроизведения информации в самих медицинских учреждениях и объединять их внутрибольничными сетями. Такие сети позволят передать информацию о больных (рентгеновские снимки, результаты анализов, электрокардиограммы, данные компьютерной томографии, УЗИ) напрямую квалифицированному узкому специалисту. И тогда во многих случаях необходимость поездки больного в Москву, Санкт-Петербург или другой крупный город на консультацию отпадет.

Приходит на помощь медицине и робототехника. Уже выполнено 35 уникальных операций на сердце с помощью хирургической роботизированной системы. Одна из них проведена в России, в Научном центре сердечно-сосудистой хирургии им. Бакулева.

В операционной хирург должен соответствующим образом положить больного, подвести к нему робот, разместить его, а дальше операция проводится роботом по указаниям компьютера. Хирург голосом отдает команды компьютеру, в который заложены определенные программы, а он в свою очередь командует роботом, имеющим набор инструментов: иглодержатель, пинцет, ножницы и др. Инструменты зафиксированы в руках-держателях робота, обладающих высокой подвижностью. Робот манипулирует ими лучше, чем бригада из двух-трех хирургов. Он может работать из самых неудобных положений.

Роботизированная система способна продлить профессиональную деятельность выдающихся хирургов. Ведь с возрастом снижается выносливость, пальцы быстрее устают и начинают дрожать, а знания и опыт остаются.

С помощью такой роботизированной системы в Научном центре имени Бакулева впервые в медицинской практике было осуществлено шунтирование сосудов сердца, забитых атеросклеротическими отложениями, на бьющемся сердце без использования аппарата искусственного кровообращения. При этом было вшито 3 шунта.

Один из хирургов вскрывает грудную клетку больного и подготавливает пораженные сосуды к шунтированию. Другие вырезают из вен на его ногах фрагменты сосудов для шунтов. А затем хирург-оператор, глядя на монитор, через компьютер, отдающий команды роботу, начинает делать основную часть операции - подшивать шунты. Робот воспринимает только голосовые команды хирурга-оператора, не реагируя на остальные звуки в операционной. При этом робот докладывает хирургу о своих действиях. Когда робот заканчивает подшивать шунты, хирург закрывает грудную клетку больного и накладывает швы. Операция закончена.

В Европе и США успешно проводят операции эндоскопического (то есть без вскрытия грудной клетки) шунтирования сосудов сердца с помощью хирургического робота Da Vinci. При эндоскопической операции достаточно проделать только четыре отверстия в грудной клетке диаметром 0,5 см. Хирург управляет манипуляторами робота, вводимыми через эти отверстия. При этом он следит за ними по монитору, соединенному с миниатюрной телевизионной камерой, даже не видя самого пациента. При помощи робота Da Vinci выполняются все этапы операции. После такой роботизированной операции восстановление пациента происходит за считанные дни. При эндоскопических операциях без вскрытия грудной клетки снижается вероятность послеоперационной инфекции.

Операционная часть хирургического робота Da Vinci

Следует подчеркнуть, что робот не заменяет хирурга, а только является помощником, облегчающим его труд при проведении операции.