Сотрудники Центра компетенций НТИ на базе Сколтеха по направлению «Технологии беспроводной связи и интернета вещей», доценты Сколтеха Дмитрий Лаконцев и Дмитрий Дылов провели трехдневный курс-лабораторию «Интернет медицинских вещей» для будущих технологических лидеров России. Мероприятие прошло в рамках программы интенсивной подготовки кадров «Остров 10-21», организованной Национальной технологической инициативой в кампусе Дальневосточного федерального университета на острове Русский.

«Остров 10-21» предполагал несколько форматов обучения, такие как клубы мышления, лекции визионеров, короткие интенсивы. Однако наиболее востребованным оказались курсы-лаборатории «X-labs», где лучшие ученые, сотрудники ведущих российских и зарубежных университетов и компаний, рассказывали и показывали, как решать «невозможные» задачи. Среди них: работа с большими данными, искусственным интеллектом, системами распределенного реестра, новыми и портативными источниками энергии, нейротехнологиями, VR/AR, сенсорикой и компонентами робототехники. Профессора Сколтеха прочитали целый ряд курсов и визионерских лекций, в том числе в рамках «X-labs» курс-лабораторию об интернете медицинских вещей.

В ходе него Дмитрий Лаконцев и Дмитрий Дылов рассказали слушателям о базовых концепциях, лежащих в основе технологии «интернет вещей», о перспективах и реальных достижениях в ее применении для нужд телемедицины: удаленного мониторинга медицинских показателей пациентов в режиме реального времени, интеграции носимой электроники в медицинскую практику, разработке алгоритмов диагностики состояния пациентов на основе постоянно собираемых данных.

Участники курса узнали, как создавать «цифрового двойника» — оцифровывать и моделировать человеческое тело. Какое необходимо программное обеспечение, оборудование, беспроводные и проводные сенсоры. Как правильно поставить эксперимент и сбор данных в соответствии с имеющейся медицинской гипотезой.

После теоретического блока слушателей разделили на команды, где каждому студенту было присвоено номинальное звание: в роли инженера, лечащего врача, аналитика данных, программиста и предпринимателя. Каждая группа должна была сформулировать гипотезу, разработать дизайн эксперимента, собрать медицинские данные со всех участников курса, загрузить их в облако для последующего анализа и разработки алгоритма для детектирования какого-то конкретного события.

В ходе работы использовались интегрированные среды (Python, Jupyter Notebooks, Weka) для быстрого и практического обучения студентов, которые никогда раньше не пересекались с технологиями IoMT. Данные загружались и обрабатывались как локально, так и удаленно, используя облачное решение Сколтеха. Выбор сенсоров оставался за участниками, они могли использовать ряд как стандартных, так и редких датчиков — от простого пульсометра до сложных респираторных датчиков.

«В духе программы Острова, мы подготовили специальный тест для распределения номинальных специальностей между участниками. Студенты сразу стали отвечать за конкретные области в своих командах. У каждого студента, с одной стороны, изначально были склонности именно к своей теме, а с другой стороны, им все равно приходилось на ходу разбираться в новых технологиях, внедрять незнакомые алгоритмы анализа данных и доводить свои идеи до финального «продукта», несмотря на сжатые сроки курса. Получилось настоящее погружение и знакомство с тем, как R&D сегодня ведется в биотехнологических компаниях» — рассказал один из преподавателей курса, доцент Сколтеха Дмитрий Дылов.

В конце курса Дмитрий Лаконцев также рассказал и о более прозаических вариантах применения интернета вещей в медицине, например, для учета больничных коек и переносного оборудования, контроля и автоматического пополнения запасов медикаментов в аптеках, поликлиниках и госпиталях.

Отдельной проблемой является доставка лекарств. Многие лекарственные препараты являются термочувствительными, то есть уже при комнатной температуре они могут каким-либо образом измениться: распасться, вступить в реакцию со следами кислорода и влаги. Для таких лекарств фармацевты подбирают специальные температурные условия хранения. При нарушении этих условий на прилавок аптеки (а затем и в организм пациента) вместо лекарственного препарата попадут продукты его распада, что может привести к непредсказуемым последствиям. Для контроля условий доставки можно использовать удаленные датчики, постоянно снимающие и передающие показатели температуры онлайн.