Najważniejsze innowacje i wyzwania w obszarze technologii medycznych w 2023 r.

Poznaj najważniejsze tegoroczne trendy technologiczne w opiece zdrowotnej i związane z nimi wyzwania.

Uwaga: ten artykuł został opublikowany oryginalnie w ITID Lviv #20 12/2022

Jeden z najwybitniejszych wynalazców w historii Thomas A. Edison wypowiedział kiedyś następujące słowa: „Jeżeli istnieje sposób, by zrobić to lepiej, znajdź go”. Od dziesięcioleci, a nawet stuleci, najtęższe umysły tego świata starają się ulepszyć i usprawnić wszystko, co da się ulepszyć i usprawnić. Dotyczy to także obszaru szeroko pojętego well-beingu. Nadejście ery cyfrowej oznacza istotną zmianę rozumienia pojęcia ludzkiego zdrowia. Ma to szczególnie znaczenie dla sektora opieki zdrowotnej i podmiotów świadczących usługi medyczne. To przecież od pracowników służby zdrowia zależy w ogromnej mierze jakość dostępnej opieki medycznej, która przekłada się na jakość naszego życia. Nie bez znaczenia jest tu też technologia, do której mają oni dostęp.

Niedawne wydarzenia, takie jak choćby pandemia COVID-19, sprawiły, że technologia — w różnych formach — staje się coraz bardziej obecna w naszej codzienności. Najlepiej było to widać właśnie w sektorze opieki zdrowotnej. W ciągu kilku tygodni pojawiły się różne nowoczesne rozwiązania medyczne, które zostały bardzo szybko wdrożone w praktyce. Sytuacja ta ujawniła szereg wyzwań związanych z transformacją cyfrową. Innowacje i wyzwania prowadzą ze sobą nieustanny wyścig w kierunku coraz bardziej zrównoważonej opieki zdrowotnej. Przejdźmy zatem do kilku najważniejszym innowacji w obszarze technologii medycznych, które pojawią się w nadchodzących latach. Omówione zostaną również konkretne wyzwania, które spowalniają tempo wdrażania innowacji.

Technologiczne trendy i innowacje w opiece zdrowotnej

Omówienie wszystkich zbliżających się innowacji w obszarze technologii medycznych zajęłoby całe wieki. Dlatego w tekście skupiamy się na sześciu najważniejszych trendach technologicznych. Mają one najbardziej obiecujące perspektywy na rok 2023 i kolejne lata. Oto co czeka branżę healthtech w najbliższej przyszłości.

1. Potencjał Internetu rzeczy (z ang. Internet of Things, IoT)

Globalny rynek IoT przeżywa rozkwit. Jego obecna wartość to 478 miliardów dolarów, a wygląda na to, że do 2029 roku może on urosnąć nawet sześciokrotnie i osiągnąć wartość 2,4 biliona dolarów. Co więcej, według licznych badań i analiz sektor opieki zdrowotnej jest jednym z najbardziej obiecujących sektorów, jeśli chodzi o możliwości generowania zysków na wdrażaniu IoT (patrz rys. 1).Rysunek 1. Przychody rynku IoT w Ameryce Północnej według obszaru zastosowania

Według firmy Gartner około 64% lekarzy głęboko wierzy w to, że IoT może pomóc zmniejszyć obciążenie personelu medycznego. Oznacza to, że IoT, jako jeden z najważniejszych cyfrowych trendów w obszarze zdrowia, może pomóc dostawcom opieki zdrowotnej przeprojektować podejście do świadczenia usług.

Internet rzeczy wkracza coraz śmielej do placówek medycznych i jest w stanie coraz częściej wyręczyć personel medyczny w różnych sytuacjach — jak choćby w konieczności doglądania i ciągłego monitorowania stanu pacjentów. Systemy zdalnego monitorowania pacjentów dają personelowi medycznemu dostęp do wszelkich niezbędnych informacji, a tym samym zmniejszają obciążenie pielęgniarek w typowych warunkach szpitalnych. Dzięki temu personel może skupić się na ważniejszych kwestiach, a jedną z nich jest dążenie do świadczenia coraz lepszej opieki.

2. Projekt Digital Twin i możliwości modelowania obliczeniowego dla świadczeniodawców opieki zdrowotnej

Kolejną obiecującą innowacją w dziedzinie technologii medycznych jest modelowanie obliczeniowe. W połączeniu z technologią Digital Twin (z ang. Cyfrowy Bliźniak), modelowanie obliczeniowe daje badaczom, lekarzom i praktykom możliwość wykorzystywania modeli cyfrowych do replikowania różnych procesów fizjologicznych w ludzkim ciele. Technologia ta jest obecnie integrowana z IoT w celu lepszego monitorowania i leczenia chorób sercowo-naczyniowych (CVD – Cardio-Vascular Diseases). Można również spodziewać się szerszego zastosowania tego rozwiązania, jeśli prowadzone obecnie badania i eksperymenty zakończą się pomyślnie.

Jednak specjaliści od technologii medycznych chcą pójść jeszcze dalej. W ramach finansowanego ze środków UE projektu Neurotwin tworzy się cyfrowe modele ludzkiego mózgu. Kluczowym celem tego projektu jest opracowanie najlepszych metod leczenia padaczki i choroby Alzheimera. Ambicją realizatorów projektu jest próba digitalizacji całego ludzkiego ciała. Dałoby to nam bezprecedensowe możliwości w zakresie wykrywania chorób, planowania terapii i szkolenia personelu medycznego. Być może w nieodległej przyszłości pracownicy służby zdrowia będą mogli pracować na cyfrowych kopiach ludzkiego mózgu, aby zyskać nowe spojrzenie na kwestie zdrowia psychicznego i lepszą opiekę nad pacjentami.

3. Sztuczna inteligencja (AI) i uczenie maszynowe (ML) w połączeniu z dużymi zbiorami danych (big data)

W każdym rankingu i na każdej liście innowacji w opiece zdrowotnej spotkamy wzmiankę o sztucznej inteligencji i uczeniu maszynowym. Są one stosowane w tak dużym stopniu, że nie jest to bynajmniej przypadek (patrz rys. 2).Rysunek 2. Wielkość rynku sztucznej inteligencji w opiece zdrowotnej w latach 2022-2030

Według Forbesa, połączenie AI i big data może zautomatyzować prawie 80% wszystkich prac fizycznych i 70% prac związanych z przetwarzaniem danych. I chociaż nie ma jednomyślności co do tego, o ile szybciej AI przetwarza dane w porównaniu z ludzkim mózgiem, to według niektórych źródeł AI może być nawet 1000 razy szybsza. Sztuczna inteligencja może zatem okazać się bardzo pomocna w przetwarzaniu danych pacjentów — na przykład przy obsłudze elektronicznej dokumentacji medycznej (EDM).

Czy znane są już namacalne przykłady połączenia sztucznej inteligencji i big data? Oczywiście. Sztuczna inteligencja „karmiona” dużymi zbiorami danych zaowocowała takimi pomysłami, jak rozwiązanie przedkliniczne (z ang. pre-clinical solution, PCS), wspomagany komputerowo system wykrywania (z ang. computer-aided detection system, CADe), wspomagany komputerowo system diagnostyczny (z ang. computer-aided diagnostic system, CADx), system rekomendacji (z ang. recommendation system, RecSys), czy system wczesnego ostrzegania (z ang. early warning system, EWS). Innowacje te pomagają w podejmowaniu decyzji klinicznych w różnych kontekstach i scenariuszach. Poza tym sztuczna inteligencja w połączeniu z dużymi zbiorami danych już dowiodła, że ma ogromny potencjał we wczesnym wykrywaniu raka, zachowując niski próg błędu w prowadzonych analizach.

4. Medycyna precyzyjna dla lekarzy

Gdy sztuczna inteligencja wkracza do laboratoriów, możemy mówić o medycynie precyzyjnej. Jest ona obecnie wykorzystywana do identyfikacji składu genetycznego, genów i środowiska pacjenta. Tego typu czynniki mają istotny wpływ na nasze zdrowie i naukowcy chcą ten wpływ lepiej poznać. Medycyna precyzyjna jest jednym z tych trendów, które mogą zrewolucjonizować całą branżę opieki zdrowotnej i zapewnić instytucjom medycznym nowy sposób na poprawę wyników leczenia pacjentów.

Naukowcy z National Center for Biotechnology Information (NCBI) uważają, że w przypadku medycyny precyzyjnej „sztuczna inteligencja wykorzystuje zaawansowane obliczenia i wnioskowanie do generowania spostrzeżeń, dając systemowi możliwość rozumowania i uczenia się oraz pomagając specjalistom medycznym podejmować lepsze, bardziej trafne decyzje dzięki rozszerzonej inteligencji.” Technologia ta jest przełomem w leczeniu genotypowym, ponieważ czyni leczenie lekami tak precyzyjnym, jak nigdy dotąd. W połączeniu z innymi innowacjami w obszarze technologii medycznych, o których już wspomnieliśmy, takimi jak sztuczna inteligencja i z uczenie maszynowe, przetwarzanie danych genetycznych może być znacznie szybsze niż obecnie.

5. Era telemedycyny

Telemedycyna odgrywa obecnie w naszym życiu niezwykle ważną rolę i wygląda na to, że będzie odgrywać jeszcze ważniejszą w przyszłości. Potwierdzają to szacunki i prognozy, według których rynek telemedycyny, obecnie wyceniany na 70 miliardów dolarów, ma osiągnąć wartość 225 miliardów dolarów do 2030 roku (patrz rys. 3).Rysunek 3. Wielkość globalnego rynku telemedycyny w latach 2020-2030 (w mld dolarów)

Dla przykładu raport Blue Cross Blue Shield of Massachusetts wskazuje, że przeciętna konsultacja telemedyczna trwa 10 minut. To 12 razy mniej niż czas wizyty osobistej w gabinecie lekarskim. Nic dziwnego, że wielu usługodawców zaczęło oferować całodobowy dostęp do teleopieki medycznej. A dzięki wsparciu technologii takich jak Google Project Starline, zdalna opieka zdrowotna jest coraz bardziej dostępna i przyjazna użytkownikowi. Perspektywa integracji tzw. technologii do noszenia na swoim ciele (z ang. wearable technology) ze zdalnym monitorowaniem daje ogromne możliwości poprawy dostępu pacjentów do sektora opieki zdrowotnej. Można śmiało stwierdzić, że dzięki opisanym wcześniej trendom technologicznym, cała branża opieki medycznej ma wiele do zyskania.

6. Wirtualna rzeczywistość (VR) i rewolucja w szkoleniu personelu medycznego

Na koniec przyjrzyjmy się rzeczywistości wirtualnej (VR). Technologia ta sprawdza się rewelacyjnie w branży rozrywkowej, ale jej potencjał wykorzystywany jest także z powodzeniem w obszarze healthtech. Istnieją np. symulatory VR, których specjaliści medyczni używają do szkolenia i nauki. Z niedawno opublikowanego raportu PwC wynika, że osoby przeszkolone za pomocą VR uczą się 4x szybciej, a przekazywane im treści trafiają do nich 3,7x bardziej niż w typowej sali szkoleniowej. Oznacza to, że VR doskonale nadaje się do przygotowania pracowników służby zdrowia do tego, z czym przyjdzie im się mierzyć w praktyce zawodowej.

Wspomniane innowacje w obszarze technologii medycznych, od IoT po symulatory szkoleniowe VR, zdążyły już na dobre zmienić oblicze opieki zdrowotnej. Zmiany te będą coraz bardziej widoczne i odczuwalne w najbliższej przyszłości, bo rewolucja technologiczna z pewnością rozszerzy się na nowe obszary, oferując jeszcze bardziej skomplikowane symulacje.

Wyzwania związane z wdrażaniem innowacji w technologiach medycznych

Wszystko co nowe wiąże się z pewnymi wyzwaniami, bo zawsze jest jakieś „ale”. Nieważne, czy mówimy o sztucznej inteligencji, IoT, czy o jakiejkolwiek innej rewolucyjnej technologii, wdrożenie tego typu rozwiązań w praktyce nigdy nie jest — i nie będzie — łatwe. Mając to na uwadze, warto przyjrzeć się bliżej czterem największym wyzwaniom spowalniającym tempo innowacji w obszarze technologii medycznych.

1. Wolne tempo transformacji cyfrowej

Z raportu SAP wynika, że 84% firm uważa transformację cyfrową za istotną, jednak tylko 3% z nich faktycznie zdecydowało się, by ją przeprowadzić. Transformacja cyfrowa to wymagający i powolny proces. A wyniki badania Workday Global Survey wskazują na coraz większe spowolnienie w tym obszarze. Powolne tempo transformacji cyfrowej oznacza, że wdrażanie innowacji technologicznych w opiece zdrowotnej będzie także opóźnione. W praktyce oznacza to, że nawet jeśli zaprojektujemy rewolucyjne rozwiązanie o ogromnym potencjale, szanse na jego masową produkcję będą niewielkie.

2. Kwestia zaufania i cyberbezpieczeństwa

Na ogół ludzie nie lubią zmian i nie ufają maszynom. Oczywiście obawy te są całkiem uzasadnione. Całkiem niedawno jeden z największych dostawców usług medycznych Broward Health padł ofiarą naruszenia danych, czego efektem było ujawnienie danych 1,3 miliona pacjentów. Dlatego ogólne zaufanie do innowacji buduje się dość długo. Każda nowa technologia powinna być bezpieczna i transparentna. Aby tak było, UE nałożyła bardziej rygorystyczne wymagania w zakresie stosowanych środków bezpieczeństwa cybernetycznego, w szczególności tych związanych z IoT. Branżowi specjaliści na całym świecie są zgodni co do tego, że kwestia cyberbezpieczeństwa będzie traktowana z najwyższym priorytetem w 2023 roku i w przyszłości.

Co więcej, naruszenia danych wiążą się często z ogromnymi kosztami finansowymi. Według HIPAA, przeciętne naruszenie danych w opiece zdrowotnej pociąga za sobą koszty rzędu ok. 9,23 miliona dolarów (patrz rys. 4).Rysunek 4. Średni całkowity koszt naruszeń ochrony danych według branży w mln dolarów

Oznacza to, że naruszenia danych wiążą się nie tylko z utratą wrażliwych danych, ale także z wymiernymi stratami finansowymi. Mając na uwadze kary za nieprzestrzeganie przepisów, które mogą sięgać nawet 50 000 dolarów za pojedynczy incydent, widać, że kwestia naruszenia danych staje się ogromnym wyzwaniem. W rezultacie nowe trendy w technologiach medycznych, mimo że przynoszą innowacje, to jednak mogą również negatywnie wpływać na bezpieczeństwo danych. Dlatego też innowacje powinny iść w parze ze skutecznymi środkami ochrony danych.

3. Obszar regulacji i zgodności z przepisami

Jest to główne wyzwanie związane z innowacjami technologicznymi. Mówiąc wprost, prawo nie nadąża za innowacjami. Przyjrzyjmy się kilku liczbom:

• W samych Stanach Zjednoczonych obowiązuje 629 przepisów regulujących zastosowanie nowych urządzeń medycznych.
• Firmy z sektora opieki zdrowotnej wydają rocznie 39 miliardów dolarów na zapewnienie zgodności swoich rozwiązań z obowiązującym prawem.
• Opracowanie i zatwierdzenie nowego urządzenia medycznego może zająć nawet 7 lat.

Nie da się jednak wprowadzać na rynek innowacji bez regulacji. Największym wyzwaniem jest tu osiągnięcie pewnej równowagi.

Kiedy nowa rzeczywistość technologiczna nie znajduje odzwierciedlenia w obowiązujących przepisach i kiedy tempo transformacji cyfrowej jest niskie, szanse na technologiczną rewolucję w sektorze opieki zdrowotnej są niewielkie. Tak więc osiągnięcie zdrowej równowagi na linii prawo-technologia powinno stać się jednym z głównych priorytetów działań mających na celu uczynienie „stechnologizowanej” opieki zdrowotnej bardziej dostępną dla pracowników służby zdrowia i pacjentów.

4. Przekuwanie danych na dowody

Chociaż sztuczna inteligencja może obsługiwać ogromne ilości danych, nie oznacza to, że wyniki jej pracy zawsze będą mieć sens. IDC szacuje, że około 90% wszystkich dużych zbiorów danych to zbiory nieustrukturyzowane. Innymi słowy, generujemy dane szybciej niż algorytmy są w stanie przetwarzać je w sensowny sposób. Z tego też powodu uzyskanie dobrego wglądu w dane ze świata rzeczywistego (z ang. real-world data, RWD) i dowody ze świata rzeczywistego (z ang. real-world evidence, RWE) staje się sporym wyzwaniem.

Przetwarzanie olbrzymich ilości nieustrukturyzowanych danych wymaga ogromnych możliwości obliczeniowych oraz ludzkiej wiedzy i doświadczenia. Kluczowe znaczenie ma tu opracowanie odpowiednich metod, które pomogą ustrukturyzować i uporządkować przetwarzane dane. Oznacza to również łatwiejszy dostęp do ustrukturyzowanych danych, żeby pracownicy służby zdrowia mogli się połączyć i wykorzystać je do poprawy opieki nad pacjentem.

Słowem podsumowania

Dzięki innowacjom w obszarze technologii medycznych opieka zdrowotna ma szanse wejść na zupełnie nowy poziom. Jednak regulacje prawne i wymagania w zakresie zgodności z przepisami spowalniają te zmiany — i jest w tym nieodłączna logika. Jeśli rozwój technologiczny stanie się niekontrolowany, to pojawią się nowe problemy i wyzwania związane z bezpieczeństwem pacjentów, brakiem bezpieczeństwa danych i rosnące obawy o prywatność. Jeśli jednak szeroko rozumiana biurokracja zbytnio spowolni postęp, to innowacje, lekarze i pacjenci mogą nie mieć szansy na skorzystanie z dobrodziejstw technologii.

Musimy osiągnąć złoty środek, wypracować pewien zdrowy kompromis pomiędzy innowacjami i regulacjami. A z racji tego, że świat staje się coraz bardziej skomplikowany, musimy wypracować jeszcze bardziej wyrafinowane rozwiązania. Jak powiedział kiedyś Albert Einstein, „nie można rozwiązywać problemu pozostając na tym samym poziomie myślenia, na którym było się, kiedy on powstał.”

Wykorzystując wszystkie powyższe spostrzeżenia Avenga może pomóc w sprawnym poruszaniu się po złożonym procesie innowacji w technologiach medycznych. Skontaktuj się z nami i sprawdź, które z nowoczesnych rozwiązań są obecnie dostępne.