Информационно-логическая модель научно-технологического потенциала превентивной и персонализированной медицины

Полный текст

Введение

В настоящее время все более востребованной становится превентивная и персонализированная медицина, выступающая альтернативой традиционной системе здравоохранения. Концепция нового стратегического направления развития медицины сфокусирована на индивидуальном здоровье человека, доклиническом выявлении заболеваний, прогнозировании течения болезни, превентивных и реабилитирующих мерах, способных реально стабилизировать и снизить показатели заболеваемости, инвалидности трудоспособного населения, существенно сократить традиционно высокие расходы на лечение заболевших людей.

Персонализированная медицина, как указывается в стратегии развития медицинской науки в Российской Федерации на период до 2025 года, основана на прогностическом и профилактическом принципах. Это позволяет раскрыть потенциальные и адаптационные возможности организма человека и увеличить продолжительность его активной жизни [12]. Персонализация медицины, согласно прогнозу научно-технологического развития России на период до 2030 года, рассматривается как перспективная форма развития здравоохранения в России.

Особенность превентивной медицины состоит в персонификации управления состоянием здоровья отдельного человека и резервами его организма, чтобы обеспечить продолжительную и полноценную здоровую жизнь. Основными задачами являются своевременное выявление изменений в организме человека, способных привести к заболеванию, и принятие мер, которые могут предотвратить болезнь. Многие заболевания обусловлены одновременно несколькими причинами. Чтобы создать действенные способы профилактики и лечения, необходимо выяснить, как взаимодействуют факторы заболеваний, как персонализированная медицина может нивелировать негативные синергетические эффекты.

Концептуальное моделирование системы охраны здоровья призвано помочь руководителям проанализировать возможные варианты решения проблемы и выбрать из них наиболее предпочтительные. Обычно для этого применяются количественные подходы и усредняемые показатели [16, 27, 36]. В статье рассматривается новый оригинальный подход – системно-объектный детерминантный анализ, который позволяет формализовать описание сложных систем, начиная с систем-классов и кончая системами-явлениями [2-4]. Анализ и детализация описания системы охраны здоровья представляется как процесс постепенного уточнения её свойств. Для выявления многообразия связей и отношений между элементами, которые задаются многими признаками и могут существовать в нескольких различающихся версиях, строится многоуровневая информационно-логическая модель системы [11]. С помощью модели определяют варианты распределения ресурсов, в наибольшей степени соответствующие заданной политике, оценивают значимость средств достижения целей и обеспеченность ресурсами. Оценка перспективности наукоемких технологий в превентивной и персонализированной медицине реализуется методами вербального анализа решений [1, 9].

В статье отмечены цели и задачи превентивной и персонализированной медицины. Выделены градации состояния здоровья и факторы риска. Предложена многоуровневая иерархическая информационно-логическая структура, концептуально моделирующая систему охраны здоровья, которая позволяет определить ресурсы, обеспечивающие достижение поставленных целей, и дать их обоснованную оценку. Описаны методы вербального анализа решений, предоставляющие заинтересованным сторонам возможность проводить многоаспектную оценку и выбирать перспективные наукоемкие технологии в превентивной и персонализированной медицине. Отмечены основные факторы, влияющие на эффективность принятия управленческих решений.

1. Цели и задачи превентивной и персонализированной медицины

Одна из существенных современных угроз здоровью людей – хронические заболевания, в особенности сердечно-сосудистые, онкологические, респираторные, нейродегенеративные заболевания, сахарный диабет. Хронические заболевания являются основной причиной смертности и инвалидности в мире, а их распространенность продолжает расти [21, 23, 34]. Хронические заболевания служат также одним из спутников бедности в развивающихся странах.

Эффективная борьба с заболеваниями подразумевает переход от традиционной системы здравоохранения к комплексной, сочетающей традиционный и превентивный компоненты. Усилия, направленные на то, чтобы придать превентивному здравоохранению широкие прогнозирующие, профилактические, персонализированные возможности, в том числе основанные на широком участии всех заинтересованных сторон, позволят значительно улучшить здоровье населения [13].

В лечении заболеваний обычно принимают участие врачи различных медицинских специальностей. Профилактический и прогнозирующий подходы в медицине объединяют усилия специалистов разного профиля для продвижения и облегчения междисциплинарного взаимодействия, расширяют возможности использования современных информационных технологий, методов поддержки принятия врачебных и управленческих решений. Однако слабое взаимодействие между специалистами, врачами и пациентами, приводят к фрагментированному подходу к охране здоровья, несогласованным и недостаточным действиям, неоптимальному соотношению затрат и эффективности проводимых мероприятий.

Превентивная медицина, по сравнению с традиционной профилактической, имеет более широкое применение и более насыщена научно-техническим содержанием. Превентивная медицина должна не только предотвращать хронические заболевания, но и оперативно применять наукоемкие технологии для охраны и сохранения здоровья человека. Именно в превентивной медицине могут и должны объединяться усилия медиков, специалистов в области физики, химии, биологии, информационных технологий, искусственного интеллекта и принятия решений для адекватного ответа на современные вызовы системе здравоохранения.

Цель превентивной и персонализированной медицины – улучшение здоровья конкретного человека. В работе [8] предложена концептуальная модель здравоохранения, получившая название 4П-медицины, которая строится на следующих принципах: персонализация (индивидуальный подход к каждому пациенту с учетом его особенностей), предикция или прогнозирование (выявление предрасположенности к развитию заболевания), превентивность (предотвращение или снижение риска развития болезни), партисипативность (активное участие человека в профилактике возможных заболеваний и их лечении). Основа концепции 4Пмедицины – предоставить каждому конкретному человеку все имеющиеся научно-технологические достижения и возможности науки. Для развития 4П-медицины в России требуется решение большого круга научных, методологических и организационных задач. В числе первоочередных:

• разработка методов прогнозирования динамики показателей состояния здоровья;
• разработка методов и технологий раннего выявления индивидуальных факторов риска возникновения заболевания и коррекций выявленных нарушений;
• разработка методов и технологий мониторинга и прогнозирования развития заболевания;
• разработка методов и технологий персонализированного лечения заболевания;
• обеспечение координации науки и практической медицины;
• подготовка высококвалифицированных научных и медицинских кадров;
• создание необходимой нормативноправовой базы, обеспечивающей профилактику заболеваний и персонифицированный подход к пациенту;
• построение эффективных механизмов управления и информационно-просветительской работы, ориентированных на мотивацию ответственного отношения людей к своему здоровью.

Развитие превентивной медицины стимулирует необходимый сдвиг парадигмы системы здравоохранения на поддержание здорового образа жизни. Это позволит: лучше предотвращать возникновение хронических заболеваний; обнаруживать и прогнозировать болезни на ранних стадиях; использовать более совершенные методы и средства лечения; уменьшить побочные действия лекарственных средств; перенести акцент с лечения заболеваний на их профилактику путем распространения информации о преимуществах здорового образа жизни.

Научный прогресс обеспечил качественный скачок в развитии методов и средств ранней диагностики заболеваний. Разработка и внедрение автоматизированных комплексов расширило спектр возможностей, повысило точность и производительность исследований. Высокую диагностическую ценность и информативность достигли методы лабораторных анализов, лучевой диагностики, УЗИ, различные виды томографии. С помощью молекулярно-генетических методов стало возможным выявление бессимптомных носителей наследственных заболеваний, определение генетической наследственности к различным болезням, таким как сахарный диабет, бронхиальная астма, гипертония и др.

Имеется два вида основных факторов, определяющих приоритеты персонализированной медицины, которые связаны, во-первых, с результатами, а во-вторых, с затратами [5-7]. Современные исследования носят в основном стратегический характер, они нацелены на получение знаний, которые необходимы для разработки теории и практики персонализированной медицины. Как считают специалисты, превентивная медицина сможет лучше прогнозировать риски и предотвращать хронические заболевания за счет более глубокого понимания геномики, взаимодействия между геномикой, образом жизни, социальной и материальной средой, окружающей человека [28, 32]. Результаты должны быть максимально эффективно и действенно увязаны с целью улучшения здоровья человека, чтобы обеспечить наилучшее соотношение затрат на персонализированную медицину и полученные практические достижения.

Одновременно важна и необходима финансовая составляющая, которая охватывает не только пользу для здоровья, но и коммерческие вопросы, например, окупаемость проводимых мероприятий, выгодность инвестиций, затрат на научные исследования [24]. В работах [26, 29] приводятся рекомендации, как оптимизировать баланс между различными типами исследований, в том числе в области общественного здравоохранения и служб персонализированной медицины. В работе [14] отмечается, что нужна хорошо управляемая программа стратегических исследований с определенным финансированием, национальной координацией и отлаженной процедурой установления приоритетов персонализированной медицины. Процесс распределения ограниченных средств по приоритетным направлениям должен быть прозрачным, чтобы противостоять предвзятости мнений разных сторон.

2. Состояние здоровья и факторы риска

Основное внимание в превентивной и персонализированной медицине направлено на сохранение и укрепление здоровья человека, профилактику хронических заболеваний и устранение связанных с ними факторов риска. Акцент смещается на отслеживание перехода от здорового состояния к заболеванию и предотвращение заболеваний на самой ранней стадии их возникновения. В случаях, когда проявились первые факторы риска или уже поставлен диагноз хронического заболевания, упор делается на активное возвращение человека в здоровое состояние.

Здоровье и благополучие зависят от разнообразных факторов сложной структуры, которые постоянно взаимодействуют, влияя на поведение людей и окружающую среду, формируя образ жизни индивида и воздействуя на человеческую биологию. В основе возникновения хронических заболеваний лежит постоянное воздействие различных факторов риска. Многие из них связаны с окружающей средой и образом жизни, например, загрязнение воздуха, шумовое загрязнение, отсутствие физической активности, неправильное или плохое питание, избыточная масса тела, курение, недостаточный сон, избыточный стресс, психосоциальные расстройства и др. Социально-экономические детерминанты, особенно, бедность, также влияют на возникновение, тяжесть протекания и лечение хронических заболеваний. Негативные факторы стресса сложным образом коррелируют с другими дисфункциями [18].

Важнейшим показателем эффективности системы охраны здоровья служит состояние здоровья, градации которого зададим в следующем вербальном виде: З₁ – хорошее здоровье; З₂ – появление признаков хронического заболевания; З₃ – наличие симптомов хронического заболевания; З₄ – наличие подтвержденного диагноза хронического заболевания.

Первая градация З₁ означает, что человек практически здоров, ключевые показатели его здоровья, например, уровень глюкозы в крови, артериальное давление, холестерин находятся в пределах нормы. Люди с хорошим здоровьем могут легко адаптироваться к потенциальным факторам стресса, обеспечивать здоровый образ жизни и защиту от неблагоприятных воздействий окружающей среды. Современные методы биологических, клинических, экологических и молекулярных оценок предоставляют большие возможности для детального обследования состояния здоровья широких слоев населения [25, 31, 37].

Очень трудно однозначно установить точную причину заболеваний, необходимо исследовать сложную сеть из множества факторов, которые взаимодействуют на разных уровнях во времени и пространстве. Различные факторы дают кумулятивный эффект, в результате чего заболевания в каждом конкретном случае уже не соответствуют определенным временным рамкам, становятся уникальным опытом каждого человека, нуждающегося в персональном лечении. Определенные меры могут повысить сопротивляемость и удержать здоровье человека на первой градации З₁. Так, здоровое питание и регулярная физическая активность могут снизить риск возникновения заболевания. Профилактические мероприятия тоже можно эффективно персонализировать, например, за счет обратной связи посредством мониторинга.

Переход от здорового состояния к предхронической стадии, как правило, протекает медленно и часто незаметно для человека. Переход от градации З₁ к З₂ выражается в накоплении стрессоров, нарушении биологической устойчивости, появлении признаков нездорового образа жизни. Переплетенная совокупность стрессоров проявляется в виде различных клинических и биологических признаков, свидетельствующих о повышении риска хронических заболеваний. Традиционные признаки включают высокое артериальное давление, повышенный холестерин и уровень сахара в крови. Ранние дисфункции и предвестники хронических заболеваний часто игнорируются. Люди с классическими начальными признаками риска хронических заболеваний обычно не связывают их с функциональными нарушениями в своей повседневной жизни. В то же время умеренные физические нагрузки, более подвижный образ жизни позволили бы избежать возникновения признаков второй стадии З₂.

В сложных динамических системах, таких как организм человека, существуют моменты, в которых может произойти внезапный качественный переход из одного состояния в другое. Предсказать такие критические точки до того, как они будут достигнуты, можно при наличии сигналов раннего предупреждения. Активное развитие исследований в таких междисциплинарных областях как геномика, эпигенетика, транскриптомика, протеомика, метаболомика, которые связаны с прогнозированием риска хронических заболеваний, будет способствовать более детальной идентификации состояния З₂ по многим параметрам [22].

Превентивная медицина способна оценивать состояние человека, выявлять препятствия к изменению его образа жизни, возвращать человека на первую градацию здоровья. Средства массовой информации могут давать людям знания, которые помогут улучшить состояние здоровья и изменить нежелательную траекторию. Различные образовательные программы и курсы обучения здоровьесбережению также можно рассматривать как превентивные меры [33]. Знания и мотивация могут стимулировать людей к здоровому образу жизни. В противном случае, спустя некоторое время, а это могут быть и десятилетия, признаки второго состояния здоровья З₂ уступят место признакам третьего состояния З₃ – наличию симптомов хронического заболевания.

Появление симптомов хронических заболеваний – отправная точка взаимодействия людей с традиционной системой здравоохранения. Так, одышка, возникающая при физических нагрузках, является симптомом хронических заболеваний. Стойкая депрессия также повышает риск хронических заболеваний. Нездоровый образ жизни и стойкие отклонения в основных показателях здоровья в подавляющем большинстве случаев хорошо известны при состоянии здоровья З₃. В традиционной системе здравоохранения симптомы нередко лечат без устранения основных причин и механизмов, лежащих в основе дисфункций. Симптомы временно уменьшаются, в то время как уровень дисфункции и нездоровый образ жизни сохраняются, вызывая последующие симптоматические эпизоды и прогрессирующее биологическое повреждение организма. На этом этапе очень высок риск возможного перехода в состояние хронического заболевания.

При градации здоровья З₄ после того, как хроническое заболевание диагностировано, традиционная модель здравоохранения направлена на стабилизацию состояния пациента в стационарных условиях и облегчение обостренных симптомов. Подход к лечению становится более радикальным. Лечение хронических заболеваний, например, таких как ишемическая болезнь сердца или рак, требует дорогостоящих и часто инвазивных мер. При состоянии здоровья З₄, как и при предыдущем З₃, обычно не рассматриваются основные причины и механизмы диагностированного заболевания, а также факторы риска, связанные с окружающей средой и образом жизни, которые, если их изменить, существенно улучшили бы прогноз течения заболевания.

После достижения градации здоровья З₄ люди обычно находятся в этом состоянии всю оставшуюся жизнь. Более того, у многих людей диагностируется более одного хронического заболевания. Таким образом, дисфункции организма продолжают нарастать, а ситуация все ухудшается: увеличиваются заболеваемость и преждевременная смертность и, как следствие, растут затраты на здравоохранение. Расходы на охрану здоровья наиболее высоки именно на градациях З₃ и З₄.

По мере того, как человек переходит от состояния здоровья З₁ к З₄. значительно снижаются качество и ожидаемая продолжительность жизни. Однако различные градации здоровья не следует рассматривать как однонаправленные, развивающиеся от хорошего состояния к хроническому заболеванию, не дающему надежду на выздоровление. Ухудшение функционального и физиологического здоровья можно приостановить с помощью профилактики. Предотвращение заболеваний на как можно более ранней стадии требует более глубокого понимания патогенеза хронических заболеваний на основе подходов системной медицины [35]. Системная медицина выявляет системные факторы, препятствующие развитию болезни, изучает их влияние, а также возможности потенциальных защитных свойств. В идеале предотвращение хронического заболевания уже на уровне З₁ должно гарантировать, что факторы риска больше никогда не проявятся независимо от возраста или состояния здоровья индивида.

В сложившейся медицине существует давняя традиция решения проблем «сверху-вниз». Этот подход был полезен, когда инфекционные заболевания и острые травмы представляли основные проблемы для населения. В настоящее время основным вызовом в области здравоохранения являются хронические заболевания. Чтобы профилактические мероприятия превентивной медицины были успешными, необходимо чтобы человек, получающий помощь, и члены его семьи выступали в качестве основной заинтересованной стороны. Для этого требуются знания, мотивация и компетенция людей, понимающих, оценивающих и использующих релевантную информацию о своем здоровье. На каждом уровне З₁ З₄ следует прилагать усилия для увеличения мотивации и способностей человека по поддержанию здоровья. Это справедливо и для принятия решений в повседневной жизни, профилактики заболеваний и укрепления здоровья.

3. Системная модель превентивной и персонализированной медицины

Переход к современной превентивной системе здравоохранения требует изменения парадигмы формирования приоритетов для улучшения здоровья населения и решения текущих проблем, связанных с хроническими заболеваниями и сопутствующими факторами риска, предполагает участие всех заинтересованных сторон. Чтобы обеспечить условия для здорового образа жизни, добиться положительных эффектов в профилактике и лечении хронических заболеваний, необходимо тесное сотрудничество между учеными и практическими специалистами из различных дисциплин. Заинтересованные стороны с привлечением представителей всех секторов экономики должны активно участвовать в формировании приоритетов развития превентивной и персонализированной медицины, разработке инновационных программ национального уровня.

Одним из наиболее адекватных подходов, позволяющих рассмотреть тенденции развития сложной системы, является ее информационно-логическое моделирование [11]. Модель системы, представленная в виде многоуровневой иерархической структуры, – это, по сути, средство программного планирования, ориентированное на многокритериальную экспертную оценку различных вариантов стратегических решений, с помощью которого осуществляется переход от целей к средствам достижения целей и выбор возможных вариантов реализации. Многоуровневая информационно-логическая модель научно-технологического потенциала превентивной и персонализированной медицины представлена на Рис. 1.

 

Рис. 1. Информационно-логическая модель научно-технологического потенциала превентивной и персонализированной медицины

 

Верхний иерархический уровень модели образуют цели системы. Применительно к развитию превентивной и персонализированной медицины цели сохранения и улучшения здоровья человека структурируются в зависимости от функционального состояния здоровья. Например, для состояния здоровья З₁ целью является существенное увеличение доли населения, имеющего хорошее здоровье. Вместе с тем, независимо от того, в каком состоянии здоровья находится человек, необходимо предотвратить возникновение возможных хронических заболеваний и побочных эффектов от лечения, облегчить симптомы и дисфункции, а если они уже есть, то улучшить качество жизни.

Предлагается рассматривать следующие уровни превентивной и персонализированной медицины: У₁ – глобальный; У₂ – национальный; У₃ – персональный; У₄ – физиологический. На каждом уровне используются свои механизмы, обеспечивающие достижение целей.

Глобальные стратегические цели превентивной медицины направлены на улучшение здоровья большей части населения планеты и сокращение бремени хронических заболеваний. Международные и неправительственные организации в области общественного здравоохранения играют жизненно важную роль в мероприятиях глобального уровня У₁. При этом используются такие механизмы как: М₁₁ – законодательная политика, способствующая укреплению здоровья; М₁₂ – стратегические программы и рекомендации; М₁₃ – финансирование программ, мероприятий, научных исследований. Ярким примером организации глобального масштаба является Всемирная организация здравоохранения.

Персонализированная медицина национального уровня У₂ оказывает существенное влияние на образ жизни и поведение людей. Механизмы этого уровня обеспечивают создание рамочных условий для ведения здорового образа жизни. В их числе: М₂₁ – доступность здоровой пищи; М₂₂ – широкие возможности для занятия физкультурой и спортом; М₂₃ – наличие территорий, свободных от курения; М₂₄ – информационная поддержка по вопросам сохранения здоровья и предотвращения хронических заболеваний. Национальные системы здравоохранения располагают многими возможностями для практического внедрения превентивной медицины, использования пропаганды и других средств реализации здорового образа жизни населения. Примером может служить, например, программа «Активное долголетие» в Москве.

Превентивная медицина и необходимость здорового образа жизни должны не только восприниматься конкретным человеком и поддерживаться им – это двустороннее движение. Третий уровень персонализированной медицины У₃ нацелен на человека во всех состояниях здоровья. Здесь в центре внимания находятся конкретные меры по обеспечению здорового образа жизни. На этом уровне происходит личное взаимодействие пациента с врачом, медсестрой, фармацевтом, диетологом, социальным работником, специалистом по физкультуре. Сюда также включаются способы общественного взаимодействия с родственниками человека, получающего медицинскую помощь.

Механизмы превентивной медицины уровня У₃ должны выходить за традиционные рамки системы здравоохранения, действовать непосредственно на рабочих местах и в домашних условиях. Организационные структуры, осуществляющие охрану здоровья, это не только М₃₁ – больницы, поликлиники, другие медицинские учреждения; М₃₂ – санатории, дома отдыха, спортивные, физкультурные и другие оздоровительные организации; но также М₃₃ – социальные и образовательные организации; М₃₄ – предприятия и учреждения; М₃₅ – профессиональные сообщества и общественные объединения. Предпринимаемые меры дадут эффект только тогда, когда произойдет переосмысление традиционного отношения людей к своему здоровью. Здоровый образ жизни – это универсальное лекарство. Если человека окружает здоровая среда, если он хорошо осведомлен о важности здорового образа жизни, то вероятность возникновения хронических заболеваний значительно снижается.

Персонализированная медицина уровней У₁ – У₃ ориентирована на обеспечение здорового образа жизни, уровня У₄ – на конкретную физиологическую систему индивида, в которой имеются дисфункции или уже хроническое заболевание. Здесь можно выделить такие механизмы воздействия как М₄₁ – хирургическое вмешательство, М₄₂ – лекарственная терапия, М₄₃ – физиотерапия, М₄₄ – лечебная физкультура и реабилитация, М₄₅ – оздоровительная физкультура и спорт. Большинство людей, которым оказывается медицинская помощь уровня У₄, находится в состояниях здоровья З₃ и З₄. По мере развития превентивной медицины помощь все больше будет предоставляться и лицам с состоянием здоровья З₁ и З₂.

Средствами достижения целей в модели выступают наукоемкие технологии, которые имеют большое значение для вовлечения людей в превентивную и персонализированную медицину, обмена информацией по вопросам здорового образа жизни, а также кадровые, научные и производственные ресурсы.

Превентивная медицина играет важную роль в профилактике заболеваний, когда проявляется фенотип фактора риска, предсказывающий повышенную вероятность неблагоприятных событий. Прогнозирование дисфункций и обнаружение предвестников заболевания позволяет проводить упреждающие вмешательства для блокировки основных механизмов возникновения заболевания до появления его симптомов. Следующим шагом является устранение факторов риска, возвращение человека к оптимальному состоянию здоровья. Это потребует от широкого круга специалистов более активного взаимодействия с людьми, у которых ещё нет видимых признаков или симптомов заболевания, для выявления риска возникновения дисфункций. Исследования в области системной биологии помогут открыть новые биомолекулярные сети и биомаркеры для прогнозирования и мониторинга заболеваний, улучшения биофармацевтических вмешательств. В настоящее время в основе прогнозирования заболеваний лежат различные биомаркеры, такие как липиды крови, глюкоза крови, С-реактивный белок. Следующее поколение биомаркеров повысит точность выявления дисфункций, в особенности на ранних этапах.

Изучение сложных биологических динамических систем, которые образуют совокупность подсистем, распределенных на нескольких уровнях, таких как человек и его тело, начиная от молекулярного уровня и заканчивая популяционным уровнем, требует междисциплинарного сотрудничества специалистов из разных областей. Чтобы лучше прогнозировать и предотвращать хронические заболевания превентивная медицина должна в перспективе использовать высокопроизводительные технологии, например, такие как секвенирование ДНК и РНК, которые позволяют создавать большие наборы данных, отражающих многочисленные показатели динамических сетевых взаимодействий.

Для всестороннего анализа и управления огромными объемами слабоструктурированных и распределенных данных, охватывающих сведения о здоровье людей от состояния З₁ до З₄, требуются удобные, безопасные и эффективные средства [15, 20, 30]. Упомянем некоторые из необходимых технологий и цифровых ресурсов:

• банки персональных данных каждого человека (генетические и фенотипические характеристики, истории болезни, демографические и социометрические данные, др.);
• технологии для сбора и обработки информации о различных аспектах состояния здоровья и факторах риска;
• аналитические методы для извлечения знаний из больших массивов данных;
• сетевая инфраструктура, объединяющая научные, образовательные и медицинские учреждения.

Используя информационные ресурсы, можно систематизировать разнообразные сведения о состоянии здоровья населения на разных уровнях, исследовать, как генетические особенности человека и окружающая среда влияют на возникновение и развитие хронических заболеваний, обеспечить прогнозирование, предотвращение и лечение заболеваний.

Таким образом, свой вклад в развитие превентивной и персонализированной медицины вносят разнообразные наукоемкие технологии: Т₁ – профилактические; Т₂ – диагностические; Т₃ – лечебные; Т₄ – оздоровительные, Т₅ – информационные; Т₆ – исследовательские; Т₇ – образовательные; Т₈ – производственные; Т₉ – социальные; Т₁₀ – управленческие. Новые современные технологии предоставляют всем заинтересованным сторонам возможности для расширения охвата и инициатив в области здорового образа жизни.

Перечислим без детального обсуждения основные виды ресурсов, обеспечивающих достижение целей превентивной и персонализированной медицины. Кадровые ресурсы: К₁ – врачи, научные работники, высококвалифицированные специалисты; К₂ – средний медицинский персонал, инженерно-технические работники; К₃ – младший медицинский персонал, рабочие, служащие, вспомогательные работники; К₄ – административно-управленческий персонал. Научные ресурсы включают: Н₁ – результаты революционных научных исследований, способные кардинально повлиять на развитие медицины; Н₂ – результаты перспективных фундаментальных и прикладных научных исследований, которые можно быстро практически использовать в медицине, здравоохранении, высокотехнологичных областях; Н₃ – результаты возможного научно-технического заимствования новых знаний и воспроизводства передовых перспективных технологий. Производственные ресурсы составляют: П₁ – производственные мощности для выпуска наукоемкой продукции; П₂ – производственные мощности для выпуска комплектующих изделий и компонентной базы; П₃ – современное технологическое оборудование, приборы, инструменты, оснастка; П₄ – функционирующий рынок услуг по технологической поддержке производителей.

4. Многоаспектная оценка перспективности наукоемких технологий

Восприятие обществом проблем здоровья, учет мнений всех заинтересованных сторон, в том числе потенциальных потребителей, является важной частью процесса формирования и реализации государственной политики в области здравоохранения. Сокращение неравенства и большая справедливость при оказании наилучших медицинских услуг для наибольшего числа людей – одна из сложных политических задач системы здравоохранения при использовании современных наукоемких технологий. Для этого необходимо оценить, как социально-экономический статус влияет на жизнедеятельность человека, вызывает заболеваемость и инвалидность, определяет эффективность лечения.

Важным условием для создания инноваций и их реализации в превентивной и персонализированной медицине является тщательный анализ сложившейся базы знаний, выявление научных результатов, которые с большей вероятностью будут инновационными, расширят доказательную базу медицины, восполнят реальные потребности системы здравоохранения [17]. Рассмотрим более детально задачу оценки научных приоритетов. Под перспективностью исследований и наукоемких технологий будем понимать поиск и применение новых знаний и методов или способов решения проблем охраны здоровья в превентивной и персонализированной медицине. Ключевой вопрос при оценке перспективности инновационной работы – определить относится ли работа к новой (недостаточно изученной или возникшей) проблеме, направлена на новое решение известной проблемы или обобщение уже известных знаний.

Известные существующие подходы к оценке перспективности в науке опираются в основном на количественные критерии, хотя сама эта задача является слабоструктурированной. Методы вербального анализа решений [1, 9] предоставляют общий и согласованный язык, позволяющий специалистам структурировать свои предпочтения, выраженные на естественном языке. Методы вербального анализа решений обеспечивают гибкость установления научных приоритетов, приемлемых для поддержки, как ориентированных научных проектов, так и чисто поисковых исследований не зависимо от возможностей для немедленного практического выхода.

Оценивание перспективности наукоемких технологий в превентивной и персонализированной медицине целесообразно проводить с помощью мультиметодной технологии ПАКСМ многокритериального выбора с уменьшением размерности пространства качественных признаков [10]. Использование технологии ПАКС-М позволяет сформировать интегральный показатель перспективности, который объединяет качественные показатели научных исследований в области персонализированной медицины в логическую схему установления приоритетов.

Конструирование шкал критериев рассматривается как решение задачи порядковой классификации на иерархической системе показателей. В качестве объектов последовательной классификации выступают комбинации градаций оценок по критериям, а агрегированные оценки играют роль классов решений. Таким образом, лица, принимающие решение, и эксперты имеют возможность различным образом формировать понятия «перспективность направления исследований», «перспективность наукоемкой технологии» в области превентивной и персонализированной медицины, сравнивать обобщенные показатели, сконструированные различными способами.

Определение потребностей превентивной и персонализированной медицины, масштабов применения научных результатов требуют тщательной и всесторонней экспертизы. Предлагается учитывать шесть качественных критериев, которые характеризуют значимость наукоемкой технологии для превентивной и персонализированной медицины: А₁. Важность технологии, А₂. Уровень влияния технологии, А₃. Степень влияния технологии, А₄. Актуальность технологии, А₅. Доступность технологии, А₆. Реализуемость технологии.

Критерий А₁. Важность технологии отражает уровень потребности системы здравоохранения в технологии для организованного ответа на конкретное заболевание. Качественная шкала оценок X₁ = {x₁¹, x₁², x₁³} с тремя вербальными градациями, где x₁¹ – технология принципиально важна для системы здравоохранения в целом, x₁² – технология важна для отдельных отраслей здравоохранения, x₁³ – технология может быть использована только в одной отрасли здравоохранения.

Критерий А₂. Уровень влияния технологии характеризует возможности технологии влиять на причинно-следственные связи, факторы и защитные детерминанты, определяющие здоровье на различных уровнях. У всех проблем со здоровьем есть причины, которые сами могут оказаться результатом действия других причин или факторов риска в цепочке событий, и эти причины могут быть выявлены путем тщательного изучения. Качественная шкала оценок:

$X_2=\left\{{x_2}^1,{x_2}^2,{x_2}^3,{x_2}^4,{x_2}^5\right\}$,

где x₂¹ – технология оказывает влияние на уровне популяции; x₂² – технология оказывает влияние на социальном уровне; x₂³ – технология оказывает влияние на уровне организма человека; x₂⁴ – технология оказывает влияние на уровне физиологической системы человека; x₂⁵ – технология оказывает влияние на уровне биологических и молекулярных процессов.

Критерий А₃. Степень влияния технологии характеризует, как наукоемкая технология влияет на негативные эффекты, обусловленные различными заболеваниями. Качественная шкала оценок:

$X_3=\left\{{x_3}^1,{x_3}^2\right\}$,

где x₃¹ – технология оказывает влияние на раннее выявление и устранение проблем со здоровьем, обусловленных несколькими факторами заболеваний; x₃² – технология оказывает влияние на выявление и устранение проблем со здоровьем, обусловленных отдельными факторами заболеваний.

Критерий А₄. Актуальность технологии оценивает значимость технологии для решения задач охраны и укрепления здоровья, снижения общей и профессиональной заболеваемости, инвалидности и смертности. Качественная шкала оценок:

$X_4=\left\{{x_4}^1,{x_4}^2,{x_4}^3\right\}$,

где x₄¹ – технология вносит решающий вклад в решение комплекса важнейших задач охраны здоровья; x₄² – технология вносит существенный вклад в решение отдельных задач охраны здоровья; x₄³ – технология вносит незначительный вклад в решение задач охраны здоровья.

Критерий А₅. Доступность технологии отражает социальную направленность технологии превентивной и персонализированной медицины, ее доступность для различных групп населения. Качественная шкала оценок:

$X_5=\left\{{x_5}^1,{x_5}^2,{x_5}^3\right\}$,

где x₅¹ – технология доступна социальнонезащищенным слоям населения с низкими доходами; x₅² – технология доступна слоям населения со средними доходами; x₅³ – технология доступна слоям населения с высокими и сверхвысокими доходами, не нуждающимся в социальной защите.

Критерий А₆. Реализуемость технологии определяет возможность реальных изменений при оказании медицинской помощи за счет эффективного распространения и использования наукоемкой технологии в практике здравоохранения. Качественная шкала оценок:

$X_6=\left\{{x_6}^1,{x_6}^2,{x_6}^3\right\}$,

где x₆¹ – технология имеет долгосрочные перспективы практического использования в превентивной и персонализированной медицине; x₆² – технология востребована в превентивной и персонализированной медицине; x₆³ – практическое использование технологии не очевидно.

Исходные критерии А₁ – А₆ можно разделить на две группы, характеризующие административные и социальные особенности инновационной технологии.

Группа административных критериев включает критерии: А₁. Важность технологии, А₂. Уровень влияния технологии, А₃. Степень влияния технологии. Административные критерии отражают различные аспекты управления превентивной и персонализированной медициной. Они включают широкий спектр мероприятий по охране и укреплению здоровья от диагностического обследования, медикаментозного или хирургического лечения, укрепления здоровья до организации медицинских услуг и совершенствования законодательства.

Группа социальных критериев включает критерии: А₄. Актуальность технологии, А₅. Доступность технологии, А₆. Реализуемость технологии. Социальные критерии оценивают справедливость практического распределения преимуществ превентивной и персонализированной медицины между всеми слоями населения. Они охватывают взаимодействие медицины, науки, образования, политики, общественных отношений, коммуникаций, маркетинга.

При необходимости перечисленные исходные критерии А₁ А₆ можно далее агрегировать в составные критерии следующих уровней иерархии, воспользовавшись технологией ПАКС-М. Так, можно ввести самостоятельные критерии: Б₁. Административные особенности инновационной технологии и Б₂. Социальные особенности инновационной технологии. Критерии Б₁ и Б₂ имеют порядковые шкалы Y_i = {y_i¹, y ², y_i³}, i = 1, 2, например, с тремя вербальными градациями: y_i¹ – высокая, y_i² – средняя, y_i³ – низкая. Составные критерии Б₁ и Б₂ можно объединить в один интегральный показатель В. Перспективность технологии превентивной и персонализированной медицины со своей вербальной шкалой оценок, градации которой определяются спецификой рассматриваемой проблемы.

Значимость технологии во многом зависит от подхода, который используется для формирования задач превентивной и персонализированной медицины. При подходе «сверху-вниз» принимаются во внимание мнения представителей системы здравоохранения, распространенность и тяжесть заболевания, продолжительность лечения, инвалидность, негативные воздействия на общество в целом. Подход «снизу-вверх» учитывает потребности населения в медицинской помощи, запросы со стороны пациентов, информацию, полученную в ходе опросов, интервью, от фокус-групп, из средств массовой информации. Привлечение экспертов позволяет усилить влияние научного сообщества на принятие управленческих решений в системе здравоохранения.

Предложенные критерии могут быть использованы для сортировки и классификации наукоемких технологий в области превентивной и персонализированной медицины. Они могут служить общим языком диалоговых процедур для поддержки принятия управленческих решений, планирования и обучения представителей профильных министерств и ведомств, финансирующих здравоохранение, медицинские научные исследования и разработки. Они могут составить основу научно-обоснованной рейтинговой системы научных приоритетов.

Заключение

Персонализированная медицина – быстро развивающаяся область, которая становится ядром медицинской индустрии. В условиях все большего внимания к качеству жизни и особенностям демографической ситуации обеспечение персонифицированного здоровья включается в число национальных приоритетов. Изменение парадигмы мышления и ориентации врачей и руководителей здравоохранения с преимущественно лечебно-диагностических на преимущественно персонализированные и предиктивно-превентивные подходы при активном участии пациентов потребует серьезных усилий государства и общества.

Можно выделить три необходимых компонента, которые обеспечивают внедрение результатов научных исследований в практику охраны здоровья: база научных знаний, политическая воля, научно-техническая стратегия. База научных знаний – это структурированная совокупность научной информации, необходимой для принятия управленческих решений. Политическая воля – это желание и конкретные обязательства органов власти финансировать новые программы и проекты. Научнотехническая стратегия – это директива применения базы научных знаний и политической воли для реализации программ и проектов в области превентивной и персонализированной медицины. Все три компонента в той или иной степени должны использоваться при формировании сбалансированной научно-технической политики, нацеленной на достижение поставленных целей.

Анализ элементов многоуровневой информационно-логической структуры научнотехнического потенциала и возможных отношений между элементами помогает лицу, принимающему решение, сформулировать стратегии выбора и решающие правила, адекватные реальности, сделать решения более обоснованными и рациональными. Анализируя связи целей с ресурсным обеспечением, можно выявить, какие средства требуются для успешной реализации проводимой политики, какие цели достижимы. Сравнивая данные об уровне материально-технического обеспечения, можно оценить его влияние на степень выполнения поставленных задач, выяснить, в какой степени могут быть реализованы имеющиеся возможности, например, результаты научных исследований, наукоемкие технологии, насколько обоснована политика.

Новые результативные междисциплинарные технологии позволят улучшить качество диагностики и лечения заболеваний, снизить тяжесть течения болезни, эффективно использовать в общественном здравоохранении новые источники знаний, отказавшись от метода проб и ошибок [19]. Практическое применение современных методов поддержки принятия решений сможет дать существенный эффект за счёт более рационального использования ограниченных ресурсов. Наконец, предлагаемый инструментарий может способствовать генерации новых перспективных направлений в здравоохранении и медицине.

Об авторах

Алексей Борисович Петровский

Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: pab@isa.ru

доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник, руководитель отдела

Россия, Москва

Сергей Васильевич Проничкин

Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» РАН

Email: pronichkin@mail.ru

кандидат технических наук, доцент, старший научный сотрудник

Россия, Москва

Геннадий Иванович Шепелёв

Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» РАН

Email: gis@isa.ru

кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник

Россия, Москва

Список литературы

Дополнительные файлы