[Из песочницы] Лекарство от врачебной ошибки, или какие задачи должен решать электронный доктор

А вот хорошо бы, чтобы была такая программа, в которую занёс свои жалобы — и сразу узнал, чем и как лечиться…

Так говорит, наверное, каждый больной гик, столкнувшийся с какими-то неприятностями в здравоохранении. А также каждый студент-медик, на 4 курсе освоивший компьютер.

Но так нельзя. Взрослые люди видят проблемы, ставят задачи и решают их.

В медицине давно, уже несколько десятков лет зреет проблема врачебной некомпетентности, порождающей ошибки, которые напрямую выливаются в наше с вами здоровье и качество жизни. Однако, эта проблема не обусловлена общей деградацией медицины — наоборот, находятся новые способы диагностики болезней, разрабатываются более эффективные методы лечения.

Но именно это и порождает проблему: медицинских знаний становится всё больше, их давно не в состоянии вместить ни одна светлая врачебная голова. Даже по своей специальности. Давайте прикинем: ежегодно в мире публикуется более восьмиста тысяч медицинских статей только на английском языке. Уберём две трети не относящихся напрямую к диагностике и лечению, поделим на пару десятков врачебных специальностей, и всё равно на каждого врача останется по нескольку десятков, а то и сотен статей в день.

Это не реально освоить, скажете вы, и будете правы. Но как быть, если невозможность ознакомиться со всей новой информацией автоматически ставит врачей — всех до единого — ниже уровня современной медицины?

Да, похожая ситуация есть практически во всех сферах деятельности — рядовой индус с Апворка не может работать на уровне Джона Кармака, да и автослесарь Агарон из ближайшего гаража вряд ли починит Приус лучше сертифицированного японского инженера.

Чёрный ящик

Медицина — случай особый. Во-первых, потому что врач во взаимодействии с больным выступает как черный ящик: он не обсуждает с пациентом свои мысли и алгоритмы, он просто выдает готовое решение: «следуй этому рецепту». Понятно, что это обусловлено сложностью и неструктурированностью медицинских знаний, которые ничего не скажут непосвященному. Но означенному непосвященному непонятно, на каком уровне работает конкретный врач, насколько качественного решения от него ждать? Да, страховые аналитики способны оценить качество лечения, но только на «устоявшемся», не требующем задействования современных методов уровне. Это важная проблема.

Во-вторых и в-главных, потому что жизнь — одна, и к здоровью хорошо бы относиться максимально серьезно. Когда мы тоннами жрём печеньки, просиживая часами у монитора, это как бы неважно, это вопрос чистой субъектности. Но когда врач может из-за незнания пропустить псевдотуберкулёз, приняв его за грипп, это становится очень важным.

Последний абзац может показаться пропитанным чёрной иронией. Это так. Но я сейчас посмотрел на себя — красные глаза, пузо, шоколадка и дрипка на столе… И да, я жутко боюсь, что у меня однажды не распознают рак на ранней стадии, при которой его можно излечить в 90% случаев, и я умру в мучениях.

Нужно что-то, что могло бы донести все знания современной медицины до врача.

И до возможного пациента! Пусть не в полном объеме, но в каком-то таком виде, чтобы он мог их применить, вовремя обратившись к специалисту, или полечившись самостоятельно, находясь в стране с незнакомым языком или в дальнем походе. Чтобы понимал, где можно не беспокоиться, сохраняя хорошее настроение и работоспособность, а где нужно срочно бежать к врачу (и к какому именно).

Чтобы мог быть уверенным, что специалист тоже видел эти данные, ознакомился с ними и правильно интерпретировал.

Чтобы врач не боялся совершить ошибку и не плодил из-за этого массу ненужной писанины, не применял избыточные методы лечения. А пациент знал, что обращение к врачу не приведет к ухудшению его здоровья.

Поэтому главное требование к электронному доктору — быть полезным и врачу, и пациенту.

Мы понимаем, что это в принципе возможно. Многие уже пытаются освоить медицинские знания, не имея медицинского образования: аудитория сайтов, посвящённых болезням и их лечению, уже превышает показатели заболеваемости, фиксируемые Минздравом: получается, будто почти все зарегистрированные больные проверяют своих врачей, и еще значительное количество занимается самолечением. Наверняка ведь, все эти люди получают какую-то пользу.

Конечно же, качественно диагностироваться и лечиться с помощью распространенных поисковых систем нельзя, поскольку они под это не заточены. Поисковый запрос по диагностике будет включать ограниченное, недостаточное для диагноза число жалоб, а запрос по лечению приведет к общим рекомендациям, не учитывающим особенности конкретного больного (хотя некоторые больные угадают какие-то распространенные заболевания — просто по теории вероятности).

Вот мы и получили часть требований к электронному доктору как к поисковику: принимать на вход большое число нечетких данных, уметь интерпретировать их все.

От поисковика к экспертной системе

Мало просто найти кусок текста, нужно его интерпретировать и адаптировать под каждый конкретный случай, то есть для каждого больного сформировать направление на анализы, вероятные диагнозы, порядок посещения врачей и необходимое лечение. Только в этом случае время, потраченное на поиск, будет минимальным, а польза — максимальной.

Но как раз на этом пути сосредоточено большинство трудностей. Если специализированный поисковик IBM Watson находит подходящий результат в одном из множества случаев, люди считают это победой технологий. Но если те же люди заносят свои симптомы в весьма мощную ЭС Isabel Healthcare, которая не просто ищет по заболеваниям, но и предполагает диагнозы, они уже возмущаются, что программа выдает не все их болезни, и не в том релевантном порядке, как они ожидают.

Я специально привел некорректный пример — наверняка ведь, если Watson будет доступен в широком тестировании, рядовой пользователь останется неудовлетворен. Но он иллюстрирует то, насколько большой разрыв существует у нас в сознании между теорией и практикой, между воображаемым идеалом и реальностью.

Впрочем, дело может быть и в том, что любой сложный инструмент необходимо осваивать, а наблюдения за пользователями IH, которыми я располагаю, относятся только к их начальному опыту. Рано или поздно они, конечно же, научатся вводить свои симптомы, анамнез и результаты клинических анализов корректно. И тогда от создателя электронного доктора останется лишь обеспечить проверяемую достоверность результатов, выдаваемых его детищем.

Кошмар разработчика

Если данные от пользователя более или менее однородны (симптомы, анализы — всё это атомарные факты), то данные, составляющие медицинское знание, крайне трудно поддаются формализации — это просто лютый кошмар для разработчика (По крайней мере, для тех, с кем я общался. Возможно, на этом ресурсе найдутся более смелые… Модераторам: пост не о найме). В общем, смотрите сами:

1. Не существует четких правил диагностики болезней. Практически нигде нет указаний, что при такой-то комбинации симптомов ставится такой-то диагноз. Даже с вариантами, даже с весами признаков, даже с условными операторами. Там, где они есть, это вызвано снижением качества медобразования и необходимостью замены навыка творческого диагностического поиска на легкие в заучивании алгоритмы. Качество диагностики, конечно, страдает.
2. Более того, крайне редки указания байесовских вероятностей проявления того или иного признака при заболевании. Из сотен медицинских учебников, только в одном-двух мне попадались конструкции вида «При хроническом обструктивном бронхите постоянный кашель встречается в 72% случаев, изменение формы ногтевых пластинок — в 65%». В самом деле, как понять, когда кашель постоянный, а когда — периодический, но почти постоянный?
3. Многие признаки могут не проявляться при одной и той же болезни, или проявляться разнонаправленно. Например, обычно при воспалительном процессе наблюдается повышение уровня лейкоцитов в общем анализе крови. Но может и не повышаться. А может и понизиться, если все лейкоциты ушли из крови в ткани бороться с инфекцией, а на новые у организма сил нет (да простят меня коллеги за столь вульгарное упрощение).
4. Формальная несогласованность источников знаний — часто бывает так, что подход к диагностике и лечению слегка различается в разных школах. Либо же разные авторы, имея в голове одни и те же принципы и синдромы, выражают их по-разному, благо простор для интерпретаций огромен. Почему формальная — держа в голове большой багаж контекстных знаний по физиологии, фармакологии и т.д., опытный врач не найдет критичных расхождений в источниках. А машина на базе томита-парсера сочтёт их совершенно разными текстами.
5. Полнейший разброд в наименованиях. Приведу только один пример синонимов одного и того же заболевания: дистиреоидная офтальмопатия, злокачественный экзофтальм, инфильтративная офтальмопатия, нейродистрофический экзофтальм, отечный экзофтальм, офтальмопатия Грейвса, тиреоидная офтальмопатия, тиреотоксический экзофтальм, тиреотропный экзофтальм, экзофтальмическая офтальмопатия, эндокринный экзофтальм, эутиреоидная офтальмопатия. И вообще, это не столько болезнь, сколько синдром.

   Чтобы решить проблему наименований, придумали стандарт SNOMED CT. Но поскольку он получился слишком большим — около 300 000 клинических терминов — им стало очень трудно пользоваться. Другими словами, стандартизировать медицинские термины — довольно бесполезная затея. В приведенном примере и так всё понятно (мне).

6. Не посчитаны правила достоверности вывода заключений по подавляющему большинству диагнозов, а следовательно, идеальное решение можно принять только методом исключения. Это дает очень интересное требование к электронному доктору — сразу обладать базой по всем разделам медицины, иначе получим эффект Даннинга-Крюгера и негативный пользовательский опыт. Хотя, если подумать, а какой врач от не страдает и от означенного эффекта, и от предвзятости больных?
7. В литературе очень мало внимания уделено отрицательным признакам. Было бы их много, можно было бы взять какой-нибудь акинатор с многомерным массивом признаков и проблема решена. Но в медицине отрицательный признак по сути приравнивается к неопределенному — «не нашли», а значит, тактика задавания вопросов, максимально снижающих энтропию, уведет нас в некое вырожденное поле возможностей, где исключены крайние значения, а остальное поддается анализу только путем последовательного перебора.

Надежда на решение

Все вышеописанное делает задачу создания электронного доктора весьма сложной, что похоже на правду — в мире пока нет его качественной реализации. Вместе с тем, разбирая большинство случаев врачебной ошибки, мы видим, что применение относительно простых правил, доступных в машинной реализации, могло бы ее исключить. Приведу пару примеров (исключая либо подменяя персональные данные).

Женщина средних лет, владелица двух бизнесов, стала много уставать. Она списала это на кризис, уволила несколько ключевых работников, продала одну из компаний. Три раза за весну перенесла простуды средней тяжести. Врачи один за другим ставили диагноз невроза и соматоформной депрессии (т.е. считая ее физические проблемы обусловленными психикой). На каком-то курорте после процедур, связанных с перепадами давления и чисткой кишечника больной стало особенно плохо, и в реанимации выявили разрушение нескольких клапанов сердца. Операция, инвалидность.

Можно ли было выявить у нее ревматическую лихорадку несколькими месяцами ранее? Можно, причем пользуясь простым алгоритмом:

• При жалобах на усталость расспросить про другие психические симптомы: апатию, раздражительность, неусидчивость и пр. Она бы ответила, что да, все стали раздражать, аж пятерых хороших ребят уволила.
• Отчего частые простуды? Выясняем, что температура держится практически постоянно, также в гландах часто бывают гнойные пробки.
• Были ли обращения к врачам ранее? Это всегда нужно спрашивать. Оказывается, были. К зубному, аж пять раз. Флюс. «Но доктор, какое это имеет значение? Я к вам по поводу общей слабости обращаюсь, а не зубов.»

Всё, достаточно. Хорея. Хроническая инфекция в зубах и горле. И, если интерпретировать слабость и температуру как ревмокардит, получим классическую ревматическую триаду. Осталось обнаружить узелки вокруг суставов да повышение пары лабораторных показателей, и выигрываем у болезни несколько критических месяцев: пациентка получает антибиотик и полностью излечивается.

Как видим, правильно заданные вопросы и связанный с ними несложный алгоритм, требующий минимального участия врача, оказал бы весомую помощь.

Еще случай. Молодая девушка лечится от хронических инфекций антибиотиками и пирогеналом (сейчас метод считается устаревшим). Пирогенал, представляя собой клеточную стенку убитых бактерий, вызывает кратковременный подъем температуры, как бы провоцируя болезнь и активацию защитных систем организма. Но однажды поднявшись до 39-40 градусов, температура у больной держится уже пять дней, не сбиваясь. Что сделали врачи? Предполагая, что температура вызвана исключительно пирогеналом, сбивали ее все более сильными средствами, кололи капельницы и держали на домашнем постельном режиме.

К счастью, здесь обошлось благополучно: муж больной воспользовался одной из несовершенных онлайн-диагностик, с простым алгоритмом «если есть высокая температура, надо спросить про сыпь». Сыпь обнаружили — симметричную, мелкоточечную, увязали со временем года и пребыванием в деревне, после чего отправились прямиком в инфекционную больницу.

Любой врач найдет множество подобных случаев в своей практике, и это дает надежду, что электронный доктор — вещь вполне возможная. Что однажды люди перестанут заниматься самолечением по Гуглу и слушать советы знакомых бабок.