Пермские студенты-медики поставили «диагноз» роботу
Обучение студентов-медиков включает как теоретическую, так и практическую подготовку, в том числе работу с пациентами и клиническими базами. В случае сложной болезни с нетипичными или размытыми симптомами требуется особенно тщательный анализ данных. Но не все студенты имеют возможность получить полноценный опыт из-за законодательных ограничений, эпидемиологических режимов в поликлиниках и стационарах, отказа пациентов, загруженности и дефицита преподавателей, а также редкости некоторых заболеваний. Ученые Пермского Политеха предложили тренировать студентов на роботе, который имитирует реального пациента на приеме — это повысит их навык постановки диагноза и разовьет клиническое мышление.
Статья опубликована в «Пермском медицинском журнале». Работа выполнена при финансовой поддержке Пермского научно-образовательного центра «Рациональное недропользование» (проект «Новые материалы и технологии для медицины», 2024 год).
Развитое клиническое мышление, умение сопоставить неочевидные симптомы и на их основе поставить диагноз необходимы врачу любой специальности и требуют постоянной тренировки и совершенствования. Особенно это актуально для студентов-медиков, которые только учатся грамотной диагностике, также это важно и для подготовки специалистов к процедурам аккредитации.
В практику будущих медработников входит работа с пациентами, но процесс живого общения достаточно ограничен, а для дальнейшей практической работы обязательно необходимо владеть навыками сбора жалоб, анамнеза и назначения лечения. Но в реальности доступ к больным, в том числе с редкими заболеваниями, как правило, ограничен, студентам не хватает опыта постановки диагноза и коммуникации, навык не отрабатывается на регулярной основе.
Ученые Пермского Политеха совместно с коллегами из Пермского государственного медицинского университета имени академика Е.А. Вагнера и экспертами Федерального центра сердечно-сосудистой хирургии имени С.Г. Суханова предлагают использовать искусственный интеллект и роботизированные системы, которые позволят лучше развивать медицинские профессиональные навыки и получать более качественную подготовку в соответствии с современными требованиями и Международным классификатором болезней.
В качестве роботизированной системы использовался антропоморфный робот на базе отечественной платформы Robo-C, разработанной российской компанией Promobot. Ранее учеными Пермского Политеха для данного типа робота были разработаны smart-челюсть и smart-зубы для практических занятий студентов-стоматологов и повышения квалификации практикующих врачей, а в 2024 году с коллегами по консорциуму Научно-образовательного центра был разработан модуль для введении инъекций в роботе (на данный момент идет процедура оформления результата интеллектуальной деятельности).
Политехники создали для робота специальную лингвистическую базу, описывающую ключевые моменты представленных в эксперименте болезней: анамнез, жалобы, данные физикального осмотра и другие, а также доработали робота в части его применения на клиническом приеме у того или иного врача.
Робот, максимально похожий на человека, обладающий возможностью разговаривать, оснащен специальной программой, значительно улучшает медицинское обучение. Он умеет говорить и имитировать симптомы различных заболеваний, включая критические состояния. Его реакции могут вызываться случайным образом, а также в ответ на те или иные раздражители в рамках заложенных сценариев – кейсов. В его базу загружены различные клинические вариации и правила согласно данным Международной классификации болезней. В основу сценариев вошли как типовые клинические случаи, так и редкие, процентная доля и встречаемость которых достаточно низкая. Все это необходимо, поскольку будущим медикам важно увидеть, почувствовать клиническую ситуацию, чтобы быть готовым к встрече с ней в реальной обстановке.
На основе искусственного интеллекта робот создает вариации клинического случая, а студент, общаясь с роботом (собирая анамнез) и используя специальный экран для имитации медицинской информационной системы, должен поставить диагноз и назначить лечение. Студент также может «направить» робота на виртуальные обследования. Апробация внедрений решений осуществлялась за счет привлечения ведущих медицинских центров в Перми, таких как ФЦССХ имени С.Г. Суханова, ККД, а также федерального аккредитационно-симуляционного центра при ПГМУ имени академика Е.А. Вагнера.
Таким образом задача студента-медика как можно быстрее и точнее поставить диагноз, оказав необходимую помощь и осуществив все необходимые манипуляции и процедуры, а задача человекоподобного робота вариативно инсценировать поведение пациента при различных видах заболеваний.
Для проверки гипотез и апробации были проведены исследования среди обучающихся медиков 5-6 курсов ПГМУ, которых разделили на две группы по 100 человек.
В исследовании принимали участие люди с ишемической болезнью сердца, которая является одной из основных причин смертности во всем мире, и кардиомиопатией Такоцубо, которая встречается в 1-2 процента случаев от всех госпитализаций с подозрением на острый инфаркт миокарда. Первая группа обучающихся медиков выполняла задание по стандартной модели путем прямого общения с пациентом, а второй необходимо было выполнить все то же самое, но вместо реального человека им предстояло общение с антропоморфным роботом.
Ученые оценивали работу студентов по нескольким критериям: верно ли поставлен диагноз, насколько полно собраны жалобы и анамнез, оптимально ли назначенное лечение, проинформирован ли пациент обо всех деталях лечебно-диагностического процесса и др. Учитывалось также уважительное отношение врача, создание им условий комфорта и эмоциональной поддержки.
– В нашем эксперименте ограниченный доступ в клинику и отказ пациентов стали основными причинами невыполнения полной курации по первому случаю, а неудача студентов с кардиомиопатией Такоцубо объясняется чрезвычайной редкостью этого заболевания: за год клинического исследования на наших лечебных базах был лишь один человек с данным диагнозом. В отличие от реальных людей, робот-пациент доступен всегда, без ограничений и отказов, при этом возможны еще и дополнительные вариации коморбидности, – рассказывает Андрей Байдаров, доцент кафедры «Автоматика и телемеханика» ПНИПУ, кандидат технических наук.
Как показало исследование ученых Пермского Политеха, все студенты, которые общались с роботом, успешно справились с постановкой диагноза. Это демонстрирует, что интеграция робот-ассистированных технологий в процесс обучения медиков, в коллаборации со специалистами практического здравоохранения, эффективно помогает им осваивать врачебные навыки. Это позволяет создавать и отрабатывать сценарии с любыми, даже самыми редкими заболеваниями и клиническими состояниями.
Политехники также отмечают, что, согласно критериям оценивания, качество лечения, которое назначали студенты, не отличалось у тех, кто работал с роботом, и тех, кто курировал реальных пациентов, что дает достаточно большие возможности для внедрения инновационных методик и подходов, в том числе с учетом изменений в законодательстве при подготовке медицинских специалистов.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно