Lekarze są wkurzeni: To my uczymy się tego przez 10 czy 20 lat, wciąż wszystkiego nie wiemy, a pan mówi, że ludzie bez studiów sami prawidłowo zbadają pacjenta? A co na to Michał Biernat? Nie mówi: „nie”
To wygląda mniej więcej tak: jest 18:00, wracasz z pracy… Albo nie, jeszcze gorzej: jest 7:00 rano, a ty spieszysz się do pracy – i się zaczyna: „Mamo, boli mnie głowa i gardło!”. Wiadomo, zwykle nie dzieje się nic strasznego, ale i tak się martwisz. To tylko przeziębienie? A może coś poważniejszego? Jechać do przychodni? Ale tam są chore dzieci. Co robić?
A gdyby tak można było zbadać dziecko bez wychodzenia z domu? Byłoby wspaniale, tyle że taki komfort mają dziś tylko ci, którzy sami są lekarzami albo mają lekarza w domu.
Wszystko w jednym
Michał Biernat z warszawskiego start-upu Higo twierdzi, że on i jego ekipa znaleźli na to sposób. Ich produkt telemedyczny do zdalnej diagnostyki w zakresie podstawowej opieki zdrowotnej właśnie uzyskał certyfikat CE jako wyrób medyczny. Pozwoli zbadać dziecko, zarejestrować wartościowe dane medyczne i przesłać je do lekarza. A po godzinie otrzymać diagnozę i e-receptę, e-skierowanie lub e-zwolnienie.
Higo to cały system, którego sercem jest małe, poręczne urządzenie. Nakłada się na nie wymienne moduły, które realizują poszczególne funkcje. Jest termometr, jest stetoskop cyfrowy, czyli słuchawka, którą lekarz przykłada do klatki piersiowej albo do pleców, by zbadać serce albo płuca, jest cyfrowy otoskop, czyli nakładka do badania ucha, jest specjalna szpatułka do badania gardła. I nakładka dermatoskopowa, która pokazuje zmiany skórne. To w zasadzie wystarcza, by zrobić komplet podstawowych badań – takich, które robi pediatra w gabinecie. Zebrane dane – filmy i nagrania audio – przesyła się lekarzowi.
Uzupełnieniem tych danych jest wywiad medyczny przeprowadzony w aplikacji mobilnej: symptomy, przebyte choroby, zażywane leki, choroby współistniejące. W aplikacji każdy użytkownik systemu ma własny profil.
No dobrze, ale cyfrowe stetoskopy i cyfrowe otoskopy już przecież istnieją. Gdzie tu innowacja?
Higo to pierwsze urządzenie, które łączy wszystkie wspomniane funkcje.
Czego chcą lekarze
Michał Biernat, inżynier biomedyczny od początku swojej kariery związany z branżą telemedyczną, podjął się tego wyzwania nieco ponad 2 lata temu.
– Postawiliśmy sobie dwa cele: urządzenie ma być proste w obsłudze i produkować dane medyczne wysokiej jakości, które nadadzą się do interpretacji – mówi. – Najpierw kupiłem sporo urządzeń referencyjnych, czyli takich, które mają pojedynczą funkcję. Większość z nich, na przykład wideo-otoskop, który kosztuje 4,5 tys. euro, jest przeznaczonych dla lekarzy. Proszę sobie wyobrazić, jakie to było wyzwanie: połączyć kilka funkcji, uzyskać taką samą jakość danych, tyle że sprzęt ma kosztować kilkaset złotych.
Nawiązali współpracę ze środowiskiem medycznym – by zobaczyć, czego lekarze od takiego sprzętu oczekują. Bo wielu z nich patrzy na telemedycynę bardzo krytycznie.
Bolesna lekcja
– Być może dlatego, że powstaje wiele bubli – zaznacza Biernat – a może z tego powodu, że lekarzom trudno wyjść poza schemat, że pacjenta bada się u lekarza w gabinecie. Lekarze doskonalą swój kunszt całymi latami, a i tak zdarzają im się błędne diagnozy. Mówią: „To my uczymy się tego przez 10 czy 20 lat, a wciąż wszystkiego nie wiemy, a pan mówi, że ludzie bez medycznego wykształcenia sami prawidłowo zbadają pacjenta? Ryzyko, że źle zrobią badania, prześlą mi błędne dane i ja podejmę na ich podstawie złą decyzję, jest ogromne. A przecież to na mnie ciąży ostateczna odpowiedzialność!”.
Biernat i jego ekipa wiedzieli, że zanim zadowolą służbę zdrowia, trzeba się będzie mocno napracować. Dlatego każdą decyzję konsultowali z lekarzami. Na szczęście do udziału w projekcie zapalił się profesor Marek Kulus, kierownik katedry pediatrii w Dziecięcym Szpitalu Klinicznym przy Uniwersytecie Medycznym. Zorganizował siedmioosobowy zespół lekarzy, którzy do dzisiaj są częścią teamu Higo.
To cały system, którego sercem jest małe, poręczne urządzenie. Nakłada się na nie wymienne moduły: termometr, stetoskop cyfrowy, cyfrowy otoskop czy specjalna szpatułka do badania gardła
– Kiedy mieliśmy pierwszy działający prototyp, zrobiliśmy szeroko zakrojone testy fokusowe. Nigdy tego nie zapomnę: stałem za lustrem weneckim i łzy płynęły mi po policzkach – wspomina Michał Biernat. Kilkudziesięciu rodziców – potencjalnych użytkowników – dostało urządzenia, instrukcję obsługi i mieli przebadać swoje dzieci. Byliśmy przekonani, że mamy najpiękniejsze i najfantastyczniejsze urządzenie pod słońcem. I proszę mi wierzyć: z tej grupy kilkudziesięciu osób nikt, dosłownie n i k t nie zrobił dobrze badania. Co zabawne, pod koniec w ankiecie wszyscy napisali, że są przekonani, że zrobili je prawidłowo.
Lekcja była bolesna, ale cenna. Wniosek? Urządzenie trzeba zaprojektować od nowa.
Sorry, bez SI ani rusz
Operator takiego sprzętu, czyli statystyczny rodzic, nie ma ani przeszkolenia technicznego, ani medycznego. Innymi słowy, nie do końca wie, jak zbadać dziecko. „Gdzie przyłożyć stetoskop? Czy przykładam odpowiednio mocno? Czy dźwięk, który rejestruję, jest dobrej jakości? A może dziecko powinno oddychać głębiej?” Rodzic ma prawo tego wszystkiego nie wiedzieć. Na przykład diagnostyczny obraz gardła: musi pokazywać podniebienie miękkie, migdałki, tylną ścianę gardła, języczek podniebienny, nasadę języka. To wszystko musi się znaleźć na filmie, by lekarz mógł zrobić swoją robotę.
Biernat: – Powiedziałem: sorry, ale to się nie uda. Bez interaktywnego wsparcia się nie obejdzie. Muszą zadziałać algorytmy!
I właśnie stąd w Higo wzięła się sztuczna inteligencja.
W pod koniec 2018 roku Higo zdobył duże dofinansowanie. Dwie dotacje plus prywatny inwestor.
– Zebraliśmy więc kapitał i mieliśmy zabezpieczoną stabilną realizację projektu – wspomina Michał Biernat. – Dla start-upu to coś bezcennego nie musieć z miesiąca na miesiąc martwić się o przetrwanie.
Powiększyli zespół – i zaczął się wyścig z czasem. Bo postanowili, że nowe urządzenie wprowadzą na rynek w półtora roku.
Duże wyzwanie
Pieniądze wydali między innymi na badania kliniczne. Dostarczyły im danych do trenowania algorytmów. Sztuczna inteligencja potrzebuje zbioru treningowego, a w medycynie można ją karmić tylko takimi danymi, które pochodzą z odpowiednich źródeł i zostały starannie zebrane. Badania przeprowadzili na próbie kilku tysięcy użytkowników.
Potem z danymi zwrócili się do Konrada Wojdana, specjalisty od sztucznej inteligencji z firmy Transition Technologies.
– Opracowaliśmy algorytm, który ma wesprzeć użytkownika podczas rejestracji danych. Na żywo ocenia obraz z kamery i strumień audio ze stetoskopu– mówi Wojdan. – Algorytm informuje rodzica, czy rejestrowane dane zawierają istotne dla diagnosty informacje. Na koniec daje znak, że ma już wszystko, czego lekarz będzie potrzebował i że można zakończyć rejestrację.
Napisali go w Pythonie, a później zaimplementowali na Higo. Oczywiście pamiętając, że Higo to urządzenie o ograniczonym procesorze z ograniczoną pamięcią, a do tego musi działać szybko, na żywo.
– To było duże wyzwanie. Pomogło nam uczenie maszynowe – dodaje Wojdan. – Dla obrazu gardła i ucha opracowaliśmy kilka typowych cech i na tej podstawie wytrenowaliśmy klasyfikatory. Podobnie jest, jeśli chodzi o dźwięk: algorytmy rozpoznają, czy stetoskop jest dobrze przyłożony, czy nie ma dźwięków zakłócających i czy słychać oddechy oraz uderzenia serca. Na razie nie używamy uczenia głębokiego, bo działamy na ograniczonym zasobie pamięci procesora.
Pół roku na ergonomię
Biernat podkreśla, że starali się odwzorować w zasadzie całą procedurę badania, którą wykonuje lekarz – zrobić krok po kroku to, o co on prosiłby małego pacjenta.
– Kiedy badamy gardło, trzeba powiedzieć: „Aaa”, bo dzięki temu otwiera się głośnia, podnosi się podniebienie i w zasadzie całą tylną ścianę gardła możemy sobie pięknie obserwować. Gdy badamy ucho, trzeba złapać za małżowinę i ją odciągnąć, by wyprostować kanał.
To zestaw prostych, ale bardzo ważnych podpowiedzi, które trzeba uwzględnić podczas badania. Podanych w przystępnej formie, żeby rodzic, i tak już zestresowany, nie musiał jakoś szczególnie główkować nawet wtedy, kiedy chore i rozdrażnione dziecko nie chce współpracować.
Poza tym Higo jest teraz lepiej wyprofilowane; zgrabnie mieści się w dłoni.
– Ta ergonomia to nasze oczko w głowie. Pół roku nad tym spędziliśmy – dodaje Biernat.
No dobrze, ale czy Higo zadowoli lekarzy?
Rodzic nagrywa, lekarz ogląda
– Ja jestem za. Telemedycyna to przyszłość. Szczególnie w krajach, w których dostęp do lekarzy jest trudny, takich jak Polska – mówi dr Stanisław Bogusławski, pediatra z WUM. – Dzisiaj dla lekarzy praktyków telemedycyna sprowadza się do rozmowy przez telefon i ewentualnie nagrania wideo. Stąd pewnie sceptycyzm części środowiska. Higo będzie pierwszym narzędziem w Polsce, które pozwoli na pełne, przedmiotowe przebadanie dziecka. Mówię o dziecku, bo jestem pediatrą. Poza tym to dzieci najczęściej zapadają na choroby infekcyjne. Nie ma jednak przeszkód, by korzystali z tego i dorośli.
Higo generuje dane bardzo wysokiej jakości. Bogusławskiemu podoba się to, że rodzic może nagrać filmik, a on będzie mógł zobaczyć dziecko. Bo czasem jeden rzut oka wystarczy, by zdecydować, że trzeba szybko jechać na pogotowie albo wzywać karetkę. Natomiast kiedy dziecko jest w ciężkim stanie, rodzic z pewnością to zauważy i nie będzie się bawił w telemedycynę. Zresztą Higo nie służy do oceny stanu dziecka w skrajnych sytuacjach. Pomaga dokonać szybkiej selekcji pacjentów na tych, którzy wymagają wizyty w przychodni, i tych, których można zostawić w domu.
– A kiedy coś mnie zaniepokoi, mogę poprosić rodzica, by ponownie zbadał dziecko za kilka godzin, i w ten sposób monitorować rozwój infekcji – dodaje doktor Bogusławski. – Pozwoli to zaoszczędzić dużo czasu i lekarzom, i rodzicom, i pacjentom.
Nie tylko dla bogaczy
Higo świetnie też by się sprawdził w przychodniach i szpitalach. Zwłaszcza teraz, podczas pandemii, bo pozwoliłby na szybkie i bezdotykowe badanie. Poza tym takie urządzenia zapewniłoby obiektywne i zapisane dane. Teraz, kiedy Bogusławski wychodzi z dyżuru, mówi swemu następcy: „Tamten chłopiec mnie niepokoi, ma czerwone gardło”. Tylko tyle może powiedzieć – to ocena ogólna i subiektywna. A gdyby miał zdjęcie gardła tego chłopca, kolejny lekarz mógłby porównać jego obecny stan z tym sprzed kilku godzin.
Na rynek Higo ma wejść jesienią.
Czy to będzie produkt tylko dla zamożnych? – pytam.
– Zrobimy wszystko, żeby tak się nie stało – mówi Michał Biernat. – Chcielibyśmy współpracować z firmami z sektora prywatnej opieki zdrowotnej i ubezpieczycielami, aby mogli dostarczać Higo użytkownikom w ramach swojej oferty. Naszą ambicją jest, by Higo był w każdym domu, żeby został następcą termometru. Pierwsze objawy przeziębienia i grypy? Sięgam po Higo.