Офтальмологическая наука исторически сформировалась как область, в которой находят свое применение самые передовые технологии, и это диктуется требованиями к изящности манипуляций на уровне структур глаза. Этот факт создает основу для изменений, которые впечатляют своими масштабами, оригинальностью и регулярностью в сравнении с другими областями медицины. Важно отметить, что абсолютное большинство прорывов происходят на фундаментальном уровне, который зачастую остается незаметным для практиков, тогда как их внедрение могло бы принципиально изменить «правила игры» во многих направлениях. Здесь мы намеренно разделим разработки в мире и в России, чтобы описать общие технологические тренды, с одной стороны, и степень нереализованных возможностей – потенциала в отечественной науке – с другой.
Основные изменения сегодня происходят в таких областях, как искусственный интеллект, химия, физика, микроэлектроника и виртуальная реальность. В общем смысле можно утверждать, что все эти направления как никогда синергируют друг с другом, и чем больше прорыв наблюдается в каком-то из этих блоков, тем сильней расширяются возможности в других. Например, когда-то созданный метод оптической когерентной томографии был ограничен в качестве и скорости, что решалось последовательно и долго путем модификаций внутренней кон
Еще одним примером синергии ИИ, химии, физики и микроэлектроники является недавняя разработка контактной линзы, которая высвобождает ровно столько препарата, сколько нужно для терапии дефекта роговицы с конкретной площадью (рис. 2). Это стало возможным благодаря преодолению физических ограничений прочностных характеристик синтетического коллагена с помощью сложных математических расчетов на современных производительных ИИ чипах, охватывая и прогнозирование химических соединений, и проектирование технологического процесса изготовления изделий. В будущем такие линзы избавят практикующих докторов от вынужденного «прикидывания» индивидуальной дозировки для каждого пациента.
Если погрузиться еще глубже – в свойства материи, то и здесь появляются открытия, которые могут кардинально повлиять на некоторые направления в офтальмологии. Так, например, в работе 2024 года описывается
В каком-то смысле современные технологии позволяют даже возрождать исторические методы. Создание сенсоров для любых задач, разработка новых материалов, повышение точности микродвигателей, уменьшение габаритов вычислительных ядер и интеллектуальная обработка данных с обратной связью повлияли на то, что был разработан метод оценки офтальмотонуса, основанный на пальпации (рис. 3), которая до сих пор носила исключительно субъективный ориентировочный характер. Мало того, метод показал превосходство по точности и повторяемости в сравнении с зарекомендовавшим себя методом отскоковой тонометрии.
Список таких технологий за последние три года можно продолжать еще долго, и их количество в мире будет неминуемо расти. Можно ли управлять подобными изменениями и наполнять отечественную офтальмологию опережающими технологиями? Ответ прост – можно, но нетривиальным решением. Все разработки лежат за пределами академической офтальмологии, и поэтому только понимание современной инженерии, основ проектной инновационной деятельности, наличие открытой аппаратно-программной инфраструктуры на базе институт
Доказательством того, что в нашей стране можно создавать передовые технологии, может быть проект по созданию кортикальной зрительной протезной системы ELVIS V для тотально незрячих людей. Он предполагает разработку тончайших электродов для зрительной коры, оригинальную архитектуру ASIC-чипа, огромный блок интеллектуальной обработки данных с разных сенсоров, мониторинг здоровья в реальном времени, виртуальные технологии на всех этапах от разработки до реабилитации, структурные и функциональные исследования человеческого мозга и многое другое.
В офтальмологии нужны приборы, и в этом направлении тоже ведутся разработки. Например, усовершенствованные аналоги отскокового тонометра и детского авторефрактометра, интеллектуальная щелевая лампа, портативная фундус-камера с ИИ, портативные периметры на базе VR-шлема и без него, высокочастотные айтрекеры, хирургический симулятор с оригинальн
Большая работа разворачивается в области ИИ решений, поскольку сегодня все отчетливей для многих становится тот факт, что интеллектуальные алгоритмы могут автоматизировать рутинные задачи, чтобы можно было сфокусироваться на более творческих, находить неочевидные закономерности, чтобы усиливать научную мысль, выполнять сложные вычисления, чтобы прогнозировать, а может, получать ответы на «невозможные» вопросы и в конце концов помогать в принятии врачебных решений, улучшая качество системы здравоохранения в целом. Важно отметить, что самые успешные ИИ алгоритмы в медицине создаются в тех командах, в которых есть доктора, знающие языки программирования и понимающие суть цифровых технологий.
Таким образом, главным тезисом сообщения является то, что отечественная наука способна создавать технологические решения на очень высоком уровне, но это требует изменений в устоявшемся подходе к подготовке медицинских специалистов, обязывая их осваивать смежные инженерные науки, языки программирования с математическим анализом, а также основы проектной деятельности.
Руководитель медицинских проектов Лаборатории «Сенсор-Тех», к.м.н. Демчинский А.М.
