Přístrojový přístup k personalizaci medicíny (vyšetření u pacienta, Point of Care Testing)*


Contribution of Instruments and Devices to Medicine Personalization

In this paper we are concerned not about „large and heavy“, and very expensive medical instruments with high productivity, which are able to analyze enormous amounts of samples and are suitable to examine high number of patients – populations. We deal with much „smaller and lighter“ devices, with limited range of targets, but effective for personal use. We observe something like a flood of these medgadgets, tools for individual testing. They can operate if placed both at the patient’s bed, on human body surface as well as inside the body and due to the progress in telecommunication technologies they can send information originating from their sensors via mobile phones or tablets, both to the patient and also to his physician (health care institution). The use of these devices has become available practically for all medical branches.

Keywords:
telemedicine – sensor – personalized medicine – mobile phone (Smartphone) – tablet


Autoři: Radim Brdička
Vyšlo v časopise: Čas. Lék. čes. 2014; 153: 123-126
Kategorie: Aktuální téma

*Na tomto místě bych rád poděkoval jmenovitě Ing. Martině Bednářové, Mgr. Barboře Petzoldové a Mgr. Kateřině Pavlíkové za vstřícnost a trpělivost s mými někdy až všetečnými dotazy, a povšechně všem zástupcům institucí, které poskytly nejen mnoho podstatných informací, ale i obrázků k oživení textu.

Souhrn

Na rozdíl od přístrojů s velkým výkonem a schopností vyšetřit velké množství vzorků z mnoha hledisek, a do značných podrobností, které bývají velice nákladné a představují obvykle investici, kterou si mohou dovolit, pokud má být jejich využití hospodárné, jen velká zdravotnická zařízení, je současný směr k personalizaci medicíny provázen výronem a záplavou „drobných“ přístrojů, hračiček, či udělátek (angl. medgadgets) určených k osobnímu použití pacientem. Některé tyto osobní přístroje, které mohou být dokonce umístěny nejen u, ale i na a dokonce uvnitř lidského těla, používá medicína již dlouho, dnes jsou však obvykle vybaveny schopností předávat informace díky rozvoji telekomunikačních technologií v podobě mobilních telefonů a počítačů (tabletů) i na dálku. Jejich použití je velice široké a využívají je prakticky všechny lékařské obory. Umožňují vyšetřovat a sledovat pacienta „nepřetržitě“ i mimo zdravotnické zařízení a přinášejí tak do péče o nemocné mnoho výhod.

Klíčová slova:
telemedicína – senzor – personalizace medicíny – mobilní telefon (Smartphone) – tablet

ÚVOD

Obrázek 1 naznačuje setkání dvou medicínských přístupů k pacientovi – tradičního a pomalu ustupujícího „modernímu pojetí“ , které vyplývá z neodvratitelného vstupu nových technologií do našich životů jak soukromých, tak profesních.

Setkání dvou medicínských přístupů k pacientovi (foto T. Petrtýl s použitím materiálu, který laskavě poskytla IV. interní klinika 1. LF UK a VFN v Praze; inspirován: http://www.multibriefs.com/briefs/exclusive/telemedicine_a_community_perspective.html#.UimbIT-GdF4)
Obr. 1. Setkání dvou medicínských přístupů k pacientovi (foto T. Petrtýl s použitím materiálu, který laskavě poskytla IV. interní klinika 1. LF UK a VFN v Praze; inspirován: http://www.multibriefs.com/briefs/exclusive/telemedicine_a_community_perspective.html#.UimbIT-GdF4)

Není snadné zbavit se jisté nostalgie při srovnání běhu života kdysi, zřetelně pomalejšímu, než jakým je dnes jeho úprk. Nejspíš podobné pocity mohli mít lidé i v dobách minulých, což do jisté míry vyplývá z individuálního měření času v mládí a ve stáří, daného počtem zachycených vjemů, ale nepochybně je do značné míry i objektivní skutečností, srovnáme-li časovou náročnost lidské činnosti před třeba 100 lety a dneškem. Řada činností zcela vymizela anebo se zásadním způsobem proměnila. A týká se to pochopitelně i nástrojů s takovými činnostmi spojených. Mnoho z těch, které jsme ještě jako studenti medicíny viděli nebo dokonce používali, se chystá do muzea.

Diagnostické pomůcky určené k zlepšení poslechu (ve srovnání s prostým uchem) a užívané od nepaměti a představované na obrázku „moderním“ fonendoskopem jsou překonávány mnohem citlivějšími echo(kardio)grafy, které přemění zvuk vydávaný vyšetřovaným orgánem na křivku hodnotitelnou zrakem, která navíc je zaznamenávána, takže může být jednak uchovávána a dovoluje tak porovnání záznamu současného s minulými, ale dokonce i její přenášení na dálku, což se týká i obrazu snímaného mobilním telefonem přímo (1, 2). Taková možnost vyplynula z rozvoje nemedicínských oborů, které svými produkty dokázaly zaplavit svět a momentálně zbývá na zeměkouli již jen několik málo oblastí (pokud vůbec), kde neznají počítače a mobilní telefony. V nich používané technologie vedly v lékařství ke vzniku oboru tzv. telemedicíny (3). Dnes je tento nový obor součástí snad všech lékařských fakult a v naší republice má i své centrum v Olomouci (Národní telemedicínské centrum (NTMC) (http://www.ntmc.cz/). Zároveň vznikla i potřeba, aby používání těchto nových přístrojů určených obvykle k „osobní“ potřebě se dělo vhodným způsobem a s odpovědností za jejich správnou funkci. To vedlo k sestavení zvláštní mezinárodně platné normy – u nás platné ČSN ISO 22870:2006, která je úzce navázána na normu používanou zdravotnickými laboratořemi ČSN ISO 15189:2013. I když uvedenou normu nemusíme považovat za dokonalou, v každém případě znamená, že používání těchto přístrojů by mělo podléhat přísné kontrole z hlediska jejich správné funkce. Uvádění na domácí trh prostředků klasifikovaných jako in vitro diagnostické prostředky podléhá pouze ohlašovací povinnosti ze strany výrobce (zákon č. 453/2004 Sb., jehož novela se připravuje). Jejich seznamy lze najít (nepříliš uživatelsky příjemné) jak v portálu Všeobecné zdravotní pojišťovny, tak i Ministerstva zdravotnictví ČR.

Současná zdravotní péče, alespoň ve „vyspělých“ státech je stále více závislá na přístrojích jak v oblasti výzkumu, tak v praktické činnosti. Používáme je v diagnostice, ale i k léčbě. Některé jsou „velké“ a „nepohyblivé“ – mívají trvalé umístění v nějakém zdravotnickém zařízení a obvykle jsou schopny vysokých výkonů – mohou vyšetřit velké množství pacientů. Obvykle jsou značně nákladné nejen jako investice, ale i v provozu, a jejich pořizování by mělo být velice uvážlivě posuzováno, neboť snadno mohou být příčinou nehospodárnosti zdravotní péče.

MEDGADGETS

Jak vyplývá již z názvu příspěvku, bude se zabývat přístroji „menšími“, spíše tedy nástroji, jejichž účelem je sledování stavu pacientů, aniž by museli ležet na vyšetřovacím stole v ambulanci některého lékaře nebo být umístění přímo ve zdravotním zařízení, např. v nemocnici, ale mohou být vyšetřováni přímo doma nebo dokonce, ať se nalézají kdekoliv. Přístroje jsou snadno přenosné a své nálezy mohou podávat prakticky bez prodlení. Znamenají značný pokrok v personalizaci medicíny.

V angličtině se tyto přístroje označuji obecně jako „hračičky či „udělátka“ – gadgets. Ty s medicínským použitím jako medgadgets a jako takové mají i svůj internetový „portál“ (http://www.medgadgets.com/), což dovoluje zredukovat počet v tomto příspěvku použitých obrázků (spíše jen ilustrativních) jen na několik.

Je nepochybné, že vývoj odráží hlavně technický pokrok a projevuje se stoupajícím množstvím parametrů, které dokážou medgadgets sledovat, a schopností měřené hodnoty nebo obrazy přenášet na dálku. Za nejprimitivnější, ale účinnou lze považovat již pouhou komunikaci pomocí SMS (4).

Podle účelu, který mají medgadgets plnit, mají i různou velikost, která záleží např. na tom, zda jsou na ovládání ze strany pacienta nezávislé, a pak mohou být zcela miniaturní, a ty, které mohou být umístěny na nebo uvnitř těla. Pak musejí mít velikost odpovídající jejich umístění. Takové, které vyžadují pacientovu spolupráci, obvykle umožňují ovládání lidskými prsty. Většina dnes používaných medgadgets, které poskytují informace i pacientovi samému, odpovídají mobilnímu telefonu nebo tabletu.

Nejdůležitější součástí těchto přístrojů jsou nejrůznější senzory vnímající podněty vycházející z lidského těla, a to mechanické – jejichž zdrojem jsou např. plíce, zvukové – srdce, plíce, elektrické – srdce, mozek, svaly, chemické – plíce, sliny, moč, pot, ale i obrazové, neboť dnešní mobilní telefony mohou fungovat i jako obrazový analyzátor (5, 6). Mohou být umístěny v blízkosti pacienta nebo na jeho těle a provádět „neinvazivní“ vyšetření, ale mohou být chirurgickým zákrokem umístěny do pacientových orgánů nebo tkání anebo procházet jeho dutinami, např. trávícím ústrojím. Konečně mohou analyzovat složení krve někdy i bez jejího odběru.

Posledně jmenovaná oblast v řadě detailních obměn používá zřejmě nejrozšířenější počet těchto lékařských udělátek, neboť slouží ke sledování krevní glukózy – jde o tzv. osobní glukometry pacientů s diabetes mellitus (http://healthagy.com/6-hot-new-2013-mobile-med-gadgets-and-gizmos/#sthash.5PewsNmD.dpuf (7). V důsledku stále stoupajícího množství takových nemocných bude jistě zájem o tyto přístroje stále stoupat. Proto si můžeme ukázat alespoň jeden z nich – Contour Plus (obr. 2) (http://www.promedica-praha.cz/).

Glukometr firmy Bayer
Obr. 2. Glukometr firmy Bayer

Podobně časté jsou přístroje k zaznamenávání aktivity kardiovaskuárního systému. Protože tato lékařská udělátka „medgadgets“ mají mnohem širší pole působnosti, tj., nejsou určeny pouze pro nemocné, ale používají je i zdraví lidé, zvláště aktivní sportovci, u nichž by měl být dobrý zdravotní stav ověřen. Jejich podoba může být velice rozmanitá – od podoby náramku či náramkových hodinek až po tzv. signální tričko. Obvykle měří několik parametrů srdeční činnosti včetně krevního tlaku, ale např. i nasycení krve kyslíkem – oxymetry (obr. 3).

Prstový oxymetr (Finger Pulse Oximeter) firmy Nonin Medical
Obr. 3. Prstový oxymetr (Finger Pulse Oximeter) firmy Nonin Medical

Méně často se setkáme s přístroji užívanými ke sledování pacientů s určitými poruchami, kdy diagnostika je úzce provázána s léčbou. Některé z těchto přístrojů lze zařadit i mezi život zachraňující, podobně jako to dovedou moderní srdeční pacemakery – např. takové, které dokážou pacienta chránit před náhlou obstruktivní spánkovou ztrátou dechu (obstructive sleep apnea). Na tomto místě zmíněný přístroj však vyžaduje chirurgický zásah – implantaci zařízení (http://www.nyxoah.com/sleep-apnea).

Některé přístroje jsou orientovány na analýzu látek vznikajících v lidském těle a z něho nějakým způsobem „vyměšovaných“. Takové můžeme nacházet např. v lidském dechu, slinách, potu a moči. Stejně lze prostřednictvím některých z těchto přístrojů sledovat změny na tělním pokryvu, ale i uvnitř tělních dutin, a to nejen těch, které se týkají jeho vlastních buněk, ale i organismů na/v jeho těle se vyskytujících (8), a provádět např. určení bakteriálních patogenů analýzou jejich genomů (https://angel.co/biomeme).

Z uvedeného je zřejmé, že lékařská „udělátka“ se uplatňují snad ve všech medicínských oborech a na tomto místě zmíníme ještě o několika dalších, kterých jsme si v předchozím textu zatím nevěnovali. Jedním z nich je nefrologie (9–13), kde se stala „udělátka“ významným pomocníkem nejen transplantovaných pacientů (obr. 4).

Přístroj k detekci albuminu v moči UCLA (Kalifornská univerzita v Los Angeles)(http://www.engineer.ucla.edu/newsroo/featured-news/archive/2013/ozcan-albumin-tester)
Obr. 4. Přístroj k detekci albuminu v moči UCLA (Kalifornská univerzita v Los Angeles)(http://www.engineer.ucla.edu/newsroo/featured-news/archive/2013/ozcan-albumin-tester)

Telemedicína vstoupila i na pole onkologické diagnostiky a přístroj (New Graphene Oxide Based Microfluidic Chip, http://www.eurekalert.org/) vyvinutý v laboratořích dánské firmy Jonsman Innovation (www.joninn.com) zachycuje cirkulující nádorové buňky s vysokou citlivostí i při jejich nízké koncentraci (73 ± 32,4% při 3–5 buňkách v ml krve). Lze tak sledovat pacienty po proběhlém léčení nejen z hlediska reziduálního onemocnění nebo jeho relapsu, ale i vedlejších účinků léčby v době domácí rekonvalescence (14). Podobně se uplatňují již několik let i v gynekologii a porodnictví (15), kdy na dálku přenášejí ultrazvukové obrazy, a pomáhají tak řešit nejrůznější situace, ke kterým může během těhotenství dojít. A ani gastroenterologie nezůstává pozadu a pomocí miniaturních přístrojů umístěných v tobolkách snímkuje gastrointestinální trakt zevnitř (obr. 5). Snad nejčerstvějším výdobytkem v oblasti „udělátek” s možností zdravotnické aplikace jsou nyní v USA uváděné brýle firmy Google, vybavené minipočitačem (http://www.google.com/glass/start/).

Snímač obrazu střevní stěny (podrobnosti k vlastnostem a využití lze nalézt v materiálech výrobce givenimaging.com)
Obr. 5. Snímač obrazu střevní stěny (podrobnosti k vlastnostem a využití lze nalézt v materiálech výrobce givenimaging.com)

ADRESA PRO KORESPONDENCI:

prof. MUDr. Radim Brdička, DrSc.

Pšenčíkova 16, 142 00 Praha 12

e-mail: radim.brdicka@gmail.com


Zdroje

1. Binder B, Hofmann-Wellenhof R, Salmhofer W, et al. Teleder-matological monitoring of leg ulcers in cooperation with home care nurses. Archives of Dermatology 2007; 143(12): 1511–1514.

2. Kósa E, Horváth CS, Kersner N, et al. Experiences with fetal phonocardiographic telemonitoring and future possibilities (Conference Paper) Proceedings of the 30th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, EMBS‘08 – „Personalized Healthcare through Technology“ 2008, Article number 4650547, Pages 5859–5862.

3. Ramos V. Contributions to the history of telemedicine of the TICs  (Conference Paper) 2nd Region 8 IEEE Conference on the History of Telecommunications: A Century of Broadcasting, HISTELCON 2010 – Conference Proceedings 2010, Article number 5735269.

4. Yap KY-L , Low HX, Koh KS, et al. Feasibility and acceptance of a pharmacist-run. Tele-oncology service for chemotherapy-induced nausea and vomiting in ambulatory cancer patient. Telemedicine and e-Health 2013; 19(5): 387–395.

5. Scully CG, Lee J, Meyer J, et al. Physiological parameter monitoring from optical recordings with a mobile phone IEEE. Transactions on Biomedical Engineering 2012; 59(2): 303–306.

6. Pérez MA, Bruce BB, Newman NJ, Biousse V. The use of retinal photography in nonophthalmic settings and its potential for neurology (review). Neurologist 2012; 18(6): 350–355.

7. Benhamou P-Y, Muller M, Lablanche S, Debat I. Telemedicine in the management of diabetic patients: Current developments and conditions for success (review). European Research in Telemedicine 2013; 2(1): 23–28.

8. Rozand C. Paper-based analytical devices for point-of-care infectious disease testing. European Journal of Clinical Microbiology and Infectious Diseases 2013; 1–10. doi: 10.1007/s10096-013-1945-2

9. Blinkhorn TM. Telehealth in nephrology health care: a review. Renal Society of Australasia Journal 2012; 8(3): 132–139.

10. Eisenberger U, Wüthrich RP, Bock A, et al. Medication adherence assessment: high accuracy of the new ingestible sensor system in kidney transplants. Transplantation 2013; 3: 245–250.

11. Gordon EJ, Fink JC, Fischer M. Telenephrology: a novel approach to improve coordinated and collaborative care for chronic kidney disease. Nephrology Dialysis Transplantation 2013; 4: 972–981.

12. Rifkin DE, Abdelmalek JA, Miracle CM, et al. Linking clinic and home: A randomized, controlled clinical effectiveness trial of real-time, wireless blood pressure monitoring for older patients with kidney disease and hypertension. Blood Pressure Monitoring 2013; 18(1): 8–15.

13. McGillicuddy JW, Gregoski MJ, Weiland AK, et al. Mobile health medication adherence and blood pressure control in renal transplant recipients: a proof-of-concept randomized controlled trial. JMIR Res Protoc 2013; 2(2): e32. doi: 10.2196/resprot 2633.

14. Matovic M, Jankovic S, Jeremic M, et al. Online remote monitoring of patients with differentiated thyroid carcinomas and neuroendocrine tumors treated with high doses of radionuclides. Telemedicine and e-Health 2012; 18(4): 264–268.

15. Magann EF, McKelvey SS, Hitt WC, et al. The use of telemedicine in obstetrics: A review of the literature. Obstetrical and Gynecological Survey 2011; 66(3): 170–178.

Internetové adresy

http://www.biomarkerbase.com

http://www.medgadget.com/

https://www.mybasis.com/

http://www.aiqsmartclothing.com/, www.kingsmetalfiber.com

http://www.joninn.com/Technology.html

http://www.ivdtechnology.com

Štítky
Adiktologie Alergologie a imunologie Angiologie Audiologie a foniatrie Biochemie Dermatologie Dětská gastroenterologie Dětská chirurgie Dětská kardiologie Dětská neurologie Dětská otorinolaryngologie Dětská psychiatrie Dětská revmatologie Diabetologie Farmacie Chirurgie cévní Algeziologie Dentální hygienistka

Článek vyšel v časopise

Časopis lékařů českých


Nejčtenější v tomto čísle

Tomuto tématu se dále věnují…


Kurzy

Zvyšte si kvalifikaci online z pohodlí domova

Antiseptika a prevence ve stomatologii
nový kurz
Autoři: MUDr. Ladislav Korábek, CSc., MBA

Citikolin v neuroprotekci a neuroregeneraci: od výzkumu do klinické praxe nejen očních lékařů
Autoři: MUDr. Petr Výborný, CSc., FEBO

Zánětlivá bolest zad a axiální spondylartritida – Diagnostika a referenční strategie
Autoři: MUDr. Monika Gregová, Ph.D., MUDr. Kristýna Bubová

Diagnostika a léčba deprese pro ambulantní praxi
Autoři: MUDr. Jan Hubeňák, Ph.D

Význam nemocničního alert systému v době SARS-CoV-2
Autoři: doc. MUDr. Helena Lahoda Brodská, Ph.D., prim. MUDr. Václava Adámková

Všechny kurzy
Kurzy Doporučená témata Časopisy
Přihlášení
Zapomenuté heslo

Nemáte účet?  Registrujte se

Zapomenuté heslo

Zadejte e-mailovou adresu, se kterou jste vytvářel(a) účet, budou Vám na ni zaslány informace k nastavení nového hesla.

Přihlášení

Nemáte účet?  Registrujte se