Технологии медицинской диагностики: что нового мы узнали во время пандемии

Диагностика поражений легких при COVID-19: основные методы 
Новый коронавирус в первые месяцы своего распространения был опасен тем, что никто не имел четкого представления, каким образом быстро выявлять новые случаи и лечить заболевших. Тогда фармацевтические компании и исследовательские учреждения бросили все силы на разработку диагностических экспресс-тестов с применением ПЦР – полимеразной цепной реакции. Для проведения ПЦР-теста у пациентов берут мазок из носа или ротоглотки.

Однако помимо обязательных для всех пациентов с подозрением на COVID-19 ПЦР-тестов в больницах прибегают к инструментальной диагностике легких. Именно она помогает выявлять патологию в органах дыхания еще до поступления результатов ПЦР-исследования, правильно сортировать пациентов и быстрее оказывать им необходимую помощь. Среди инструментальных методов основными стали компьютерная томография, рентгенография и УЗИ. Рассмотрим подробнее каждый из них.

Рентгенография

Ткани организма по-разному поглощают проходящие через них рентгеновские лучи – на этом и основано получение изображений. Рентгенография легких представляет собой снимок грудной клетки, позволяющий оценить наличие и степень патологических изменений в легочной ткани. Рентген грудной клетки часто используется для диагностики заболеваний, вызванных инфекциями легких. Однако метод оказался малоэффективен для обнаружения ранних стадий вирусных пневмоний, вызванных COVID-19.

Американские исследователи во главе с профессором Университета штата Огайо изучили рентгеновские снимки 630 пациентов с подтвержденным коронавирусом и выраженными симптомами. В 89 процентах случаев на рентгене не было заметно никаких отклонений, или они были незначительными. Практика врачей ГКБ №40 в поселке Коммунарка, которые первыми приняли на себя удар пандемии в России, также подтвердила эти выводы. Тем не менее, на более поздних этапах с помощью рентгенографии можно получить точные и качественные результаты. Именно поэтому в текущей ситуации особенно актуальны портативные аппараты, которые можно применять в палатах пациентов в тяжелом состоянии.

Компьютерная томография

Компьютерная томография (КТ) – это метод медицинской визуализации, также основанный на разном поглощении рентгеновских лучей тканями организма. Однако в отличие от простого рентгеновского снимка, компьютерная обработка позволяет реконструировать так называемые срезы, проходящие через организм в разных проекциях, и трехмерные модели органов и тканей.

Во время пандемии именно эта технология вышла на первый план – результаты КТ дают врачам возможность с наибольшей точностью отличать пневмонии, вызванные COVID-19, от других патологий. КТ признана основным методом лучевой диагностики легких при коронавирусе всеми основными организациями в области охраны здоровья, в том числе, российским Министерством здравоохранения.

Врачи, которые работают с пациентами с COVID-19, называют КТ предпочтительным и наиболее информативным методом диагностики поражений легких на всех стадиях пневмонии. Чувствительность компьютерной томографии – 98 процентов. Результаты КТ обязательно нужно рассматривать в совокупности с клинической картиной.

Самые распространенные симптомы COVID-19 таковы: высокая температура, затрудненное дыхание, потеря обоняния и вкуса, чихание, кашель, заложенность носа, боли в мышцах и в груди, головная боль и слабость, возможны тошнота, рвота и диарея. При этом клиническая картина прямо коррелирует с изменениями на КТ-снимках. Однако практика показывает, что даже у пациентов, которые переносят заболевания бессимптомно, могут быть некоторые отклонения в легких на КТ.

Ультразвуковая диагностика

Органы и структуры в человеческом организме по-разному поглощают и отражают высокочастотные звуковые волны. На этом явлении и основывается ультразвуковое исследование (УЗИ). Несмотря на то, что этот метод медицинской визуализации начал применяться в 1950-х годах, УЗИ легких появилось намного позже: в 1989 французский реаниматолог и исследователь Даниэль А. Лихтенштейн опубликовал работу, в которой он сравнивал артефакты на УЗ-изображениях с КТ снимками легких и изучал их связь. Это стало рождением УЗИ легких. Окончательно же позиции ультразвука ученый закрепил в работе 2008 года «Актуальность ультразвуковых исследований легких при диагностике острых дыхательных нарушений».

Принцип УЗИ легких основан на артефактах – появлении на изображении лишних элементов, отсутствии существующих структур или их неправильном расположении, искажении яркости и очертаний. Воздушная среда в легких отражает лучи, что не позволяет рассмотреть орган на УЗИ так подробно, как, например, сердце или печень. Таким образом, в случае с легкими можно оценить только линию плевры – тонкой оболочки из соединительной ткани, которая покрывает легкие и стенки грудной полости.

Это позволяет сформировать определенную ультразвуковую картину, характерную для здорового легкого. Однако появление воспалительных процессов и жидкости в ткани меняет проводимость УЗ-лучей. И тогда врач видит уже другое характерное изображение и может сделать однозначный вывод о происходящих изменениях.

Новый взгляд на УЗИ легких

Несмотря на научно доказанную применимость, до сегодняшнего дня ультразвуковая диагностика легких не была широко распространена, и многие клиницисты относились к ней скептически. Пандемия COVID-19 заставила взглянуть на метод с новой стороны. Его используют для динамической оценки состояния пациентов в тяжелом состоянии, в том числе тех, кто находится в отделениях реанимации и интенсивной терапии и подключен к аппаратам искусственной вентиляции легких.

Таких пациентов часто затруднительно перемещать в кабинет КТ, и УЗИ приходит на выручку. Кроме того, метод необходим в приемных отделениях для сортировки поступающих пациентов. Врач может проводить УЗИ легких и на основании результатов выдавать направления на КТ только тем, кто нуждается в более полной оценке состояния легких. С помощью УЗИ можно также проводить диагностику беременным женщинам, которым из-за лучевой нагрузки и возможных последствий для плода КТ рекомендована только по особым показаниям.

Еще одна важная функция УЗИ в стационарах, где оказываются пациенты с COVID-19, – это исследования при обострениях сердечно-сосудистых заболеваний, которые могут осложняться образованием тромбов. В таких ситуациях УЗИ сердца – необходимость. Очевидно, что УЗИ не может стать полной заменой КТ в диагностике вирусных пневмоний и в наблюдении за состоянием пациентов с коронавирусом. Именно поэтому УЗИ рекомендуется использовать как дополнительный метод диагностики поражений легких при COVID-19.

В России УЗИ легких у пациентов, инфицированных COVID-19, одобрено тремя основными профессиональными структурами, в том числе Министерством здравоохранения. Первыми метод рекомендовали эксперты Научно-практического клинического центра диагностики и телемедицинских технологий Департамента Здравоохранения Москвы, затем присоединилась Ассоциация ультразвуковых диагностов РАСУДМ. Теперь, когда метод УЗИ легких стал применяться во многих медицинских учреждениях, пациенты с COVID-19 получили больше уверенности в том, что их заболевание под контролем.

Телемедицина: технологии, о которых заговорили во время пандемии

УЗИ легких – не единственная технология, ценность которой была переосмыслена во время пандемии коронавирусной инфекции. Например, многие люди, которые скептически относились к телемедицине, поняли, что в сложных эпидемиологических условиях она может быть очень полезна. Люди, которые переносят заболевание бессимптомно или лишь с небольшими проявлениями болезни, могут консультироваться с врачом удаленно. Таким образом пациенты с симптомами инфекции берегут от опасности заражения других людей, которые могут оказаться в той же клинике, а также минимизируют риски для медицинского персонала.

Минздрав РФ и Департамент здравоохранения города Москвы (ДЗМ) настоятельно рекомендуют прибегать к телемедицине, в том числе к дистанционному консультированию во всех ситуациях, когда непосредственного контакта между врачом и пациентом можно избежать. А в марте ДЗМ запустил круглосуточную службу удаленных консультаций по видео- и аудиосвязи.

Как крупные технологические компании, так и стартапы бросили все силы на создание телемедицинских решений. Например, в США широко используется платформа Curatess, с помощью которой врачи могут проводить аудио- и видеоконсультации. Приложение синхронизируется с медицинскими Bluetooth-гаджетами, например, со стетоскопами, а также интегрируется с электронными медицинскими картами американских граждан. Однако помимо телемедицины формата «пациент-врач», к которому относятся дистанционные консультации, стало активно развиваться взаимодействие «врач-врач».

Телемедицина формата «врач-врач» подразумевает использование цифровых технологий для обмена данными между врачами внутри и за пределами медицинских учреждений. Благодаря телемедицинским решениям врачи могут оказывать помощь пациентам быстрее и эффективнее, передавать результаты инструментальных исследований коллегам на расстоянии, проводить дистанционные консилиумы. Все эти возможности делают медицину доступной даже в удаленных регионах: с ними врачи из самых разных населенных пунктов могут лечить пациентов, консультируясь с узкими специалистами из районных и областных центров.

Пациент в стационаре: безопасность прежде всего

В основном пациенты с COVID-19 имеют дело с телемедицинскими технологиями формата «врач-врач», если они попадают в инфекционный стационар. Сегодня, когда врачи принимают решение о назначении пациенту той или иной процедуры, они думают не только о целесообразности результата, но и о том, насколько она выполнима с точки зрения эпидемиологической безопасности, не может ли ее проведение быть опасно для людей, которые пришли в больницу с другими диагнозами.

Территорию больниц, где оказывают помощь заболевшим COVID-19, делят на «красные» зоны, где высок риск передачи вируса, и «зеленые», «чистые», куда инфицированных пациентов не допускают. В большинстве случаев учреждения никогда раньше не выступали в роли инфекционных клиник. Поэтому в расположении стационарного оборудования после перепрофилирования могут быть недочеты: например, рентген- и УЗ-аппараты могут оказаться в «чистых» зонах больниц.

Крупное стационарное диагностическое оборудование очень долго дезинфицировать, к нему сложно доставлять пациентов, которые находятся в реанимации в тяжелом состоянии. Именно поэтому врачи чаще, чем до пандемии, выбирают исследования, которые можно провести прямо в палате пациента. Особенно ценят решения с возможностью беспроводной передачи данных: они позволяют отправлять изображения для обработки на рабочую станцию в «зеленой» зоне больницы.

Таким образом рентгенологи могут меньше посещать «красную» зону и экономить комплекты средств индивидуальной защиты. Пациенты же получают результаты гораздо быстрее, избавляются от ненужных перемещений по учреждению и могут контактировать с меньшим количеством людей. Само исследование может проводить лаборант. Например, рентгенографию можно проводить с помощью передвижных аппаратов с телемедицинскими возможностями.

Рентген используют в палатах для контроля динамики состояния легких, когда провести процедуру КТ затруднительно. В ГБУЗ ГКБ №40 ДЗМ в поселке Коммунарка применяют мобильные рентген-системы Philips Mobile Diagnost wDR. Устройство свободно передвигается между палатами и койками, а снимки, полученные с его помощью, можно моментально передавать на рабочую станцию в «зеленой» зоне.

Некоторые пациенты с COVID-19 получают помощь в отделениях реанимации и интенсивной терапии – в некоторых COVID-перепрофилированных стационарах эти подразделения оказались перегружены. В связи с этим специалисты сталкиваются с выгоранием, возникает вероятность врачебной ошибки. Появляется потребность в специализированных технологиях для ОРИТ.

В этом случае также помогают телемедицинские платформы: они автоматически собирают информацию и предоставляют ее врачам в удобном формате, что помогает им быстрее ориентироваться в ситуации и делать своевременные выводы. Несколько лет назад в США было проведено исследование, в рамках которого было доказано, что благодаря таким решениям смертность в ОРИТ снижается на 26%, время пребывания в отделении – на 30%, а пациенты отправляются домой на 15% быстрее.

УЗИ легких в кармане: технология для больничного стационара и не только

С тех пор, как отношение к УЗИ легких было переосмыслено, появилась потребность в решениях, которые могут помогать оценивать легкие как у пациентов в больницах, так и у тех, чьи симптомы позволяют переносить болезнь дома. Для этого существуют портативные УЗ-аппараты – с их помощью врачи могут проводить исследование у больничной койки или на дому. Например, мобильное ультразвуковое устройство Lumify работает на базе приложения – датчик подключается к планшету или смартфону. Сами датчики очень компактны – любой из них врач может поместить в нагрудный карман.

Несомненно, дезинфекция такого аппарата занимает гораздо меньше времени, чем обработка стационарного оборудования. Система может быть оснащена специальными одноразовыми чехлами для датчиков с возможностью замены после каждого пациента. Это помогает пациентам оставаться в безопасности и не беспокоиться о том, что из-за процедуры может увеличиться их риск заражения.

Сегодня система используется не только в инфекционных стационарах, где данные, полученные в палатах, передаются для обработки на рабочие станции в «чистых» зонах больницы. В городе Брешиа (провинция Ломбардия, Италия) УЗ-система оказалось полезной для врачей общей практики на выездах к пожилым или маломобильным пациентам. В условиях пандемии семейная медицина стала единственным решением для многих пациентов с тяжелыми респираторными симптомами, которые боролись с заболеванием дома. В пик развития COVID-19 в отделениях неотложной помощи для них не было свободных коек.

Незаслуженно в тени: технологии для мониторинга пациентов

В пик распространения COVID-19 у всех на слуху оказалась нехватка аппаратов искусственной вентиляции легких в клиниках по всему миру. Но любой человек на ИВЛ должен быть также подключен к больничному монитору. Многим другим пациентам также требуется постоянное наблюдение за жизненными показателями.

Портативность и телемедицинские возможности необходимы и в этом случае. Например, в некоторых клиниках использовали удлинители, чтобы расположить мониторы и инфузионные насосы вне палат. Таким образом исключались лишние контакты персонала с пациентами и экономились комплекты средств индивидуальной защиты (СИЗ). Улучшить этот процесс могли бы мобильные мониторы, которые легко поместить на любом расстоянии от пациента. Другой вариант – удаленный мониторинг, когда данные автоматически передаются на рабочую станцию, как в случае с цифровой реанимацией.

Еще одна ситуация, когда портативные мониторы незаменимы: у пациентов с COVID-19 часто случаются резкие ухудшения показателей, и тогда их нужно экстренно перемещать в ОРИТ. Если используется стационарный монитор, то в момент движения информация о состоянии будет недоступна. Недостаток данных может негативно повлиять на ход лечения. Беспроводные мониторы позволяют врачам всегда иметь под рукой наиболее актуальную и точную информацию о здоровье человека. Таким образом, пациент застрахован от большего количества непредвиденных ситуаций и имеет больше шансов на благоприятный исход.

Путь медицинских технологий после пика пандемии

Безусловно, необходимость внедрения инновационных технологий в работу клиник обсуждается уже давно. Например, в России внедрение передовых решений – один из приоритетов национального проекта «Здравоохранение». Опыт с COVID-19 подчеркнул остроту потребности в их развитии и финансировании. Телемедицина, УЗИ легких, портативные беспроводные устройства – все это найдет свое применение и после пандемии.

Чем быстрее и шире будут внедряться подобные решения, тем качественнее станет медицинская помощь в регионах. Люди получат больше уверенности в здравоохранении, если будут уверены как в квалификации врачей, так и в актуальности применяемых технологий. Новые технологии в медицине изменят опыт пребывания людей в больницах и клиниках в лучшую сторону. Вот лишь несколько преимуществ.

Будет требоваться меньше времени на получение результатов диагностики. Интеллектуальные системы и алгоритмы снимут с врачей рутинную часть работы, поэтому специалисты будут тратить меньше времени на обработку данных. Пациент будет получать на руки результаты исследований гораздо быстрее. Пациенты будут быстрее выписываться из стационаров. Автоматический мониторинг и передача данных на расстоянии позволят врачам всегда держать под контролем все важные показатели состояния пациентов и быстрее принимать решение о выписке.

Время ожидания в очередях в приемных отделениях больниц станет короче. Беспроводные решения, такие как телеУЗИ, помогут в ускоренном режиме сортировать пациентов и назначать им необходимые процедуры. Пациенты из удаленных регионов смогут избежать временных и финансовых трат. Телемедицинские технологии позволят врачам из регионов проводить онлайн-консилиумы с узкими специалистами, которые могут находиться в любой части мира. Пациентам со сложными случаями не придется ездить за консультациями и некоторыми процедурами в другой город.

Повысится комфорт диагностики. Переносные решения с возможностью дистанционной передачи данных позволят пациентам проходить диагностику даже дома, если у них нет возможности посетить клинику. В больнице многие процедуры будут проводиться не в специально оборудованных кабинетах, а прямо у коек. 
Успехи здравоохранения непременно будут зависеть, в том числе, от новых медицинских решений, методов и научных достижений.

Какой бы травматичной ни была пандемия COVID-19 для человечества, она дала нам полезные уроки, стимулировала появление целого ряда инновационных идей и стратегий, помогла разобраться, в каких решениях медицина нуждается больше всего, и сделать безопасность приоритетом. Накопленные знания способны помочь быстрее восстановить системы медицинской помощи после удара, нанесенного пандемией, сделать здравоохранение более эффективным и доступным для всех.