Формула-1 поможет реаниматологам

То, что в автогонках Формулы-1 ключевую роль играют конструкция машины и мастерство пилота, едва ли вызывает сомнения. Однако не менее очевидно и то, что исход заезда решается не только на трассе, но и в боксах. Каждый болид оборудован ни много ни мало 120 датчиками, следящими за давлением в шинах, температурой масла, расходом горючего, частотой вращения вала двигателя, смещениями подвески и множеством других параметров. Результаты измерений в режиме реального времени передаются по радиосвязи в боксы команд-участниц соревнования.

Объем всей этой телеметрической информации колоссален: на протяжении одной гонки от машины поступает 750 миллионов значений различных параметров. Для их обработки используются специальные компьютерные системы: они не только представляют данные в графической форме, но и помогают инженерам их анализировать, принимать на этой основе оптимальные решения и выдавать соответствующие рекомендации пилоту и автомеханикам.

Нужное действие в нужный момент

Теперь те же компьютерные системы будут помогать врачам-реаниматологам в детских больницах. По крайней мере, таковы планы австралийского инженера Питера ван-Манена (Peter van Manen), исполнительного директора британской компании McLaren Electronic Systems, которая вот уже более 20 лет занимается разработкой аппаратных средств и программного обеспечения для всех команд-участниц гонок Формулы-1.

"И в автоспорте, и в медицине главное - совершить нужное действие в нужный момент, - говорит ван-Манен. - В случае гонок очень важно вовремя сделать пит-стоп: от этого зависит победа. В случае тяжело больного ребенка очень важно вовремя заметить, когда его состояние начинает ухудшаться, и срочно принять необходимые меры: от этого зависит жизнь".

Тенденция - важнейший индикатор

Четыре года назад совместно с Хедер Данкан (Heather Duncan), педиатром-реаниматологом Бирмингемской детской больницы, Питер ван-Манен начал разработку инновационной компьютерной системы, призванной обеспечить в отделении интенсивной терапии автоматизированный мониторинг состояния малолетних пациентов. Конечно же, наблюдение за их состоянием велось и раньше, но, к сожалению, далеко не столь эффективно, как следят в Формуле-1 за состоянием болидов.

"Мы ведем наблюдения со слишком большими перерывами и недостаточно часто, - говорит Хедер Данкан. - На наших стандартных мониторах бегут кривые, отражающие частоту пульса, кровяное давление, насыщение гемоглобина кислородом, при этом нам видны лишь небольшие участки этих кривых, соответствующие нескольким секундам. В результате, уловить наметившуюся тенденцию к изменению той или иной функции очень трудно. А между тем, именно такие тенденции и являются важнейшими индикаторами".

Мониторинг в режиме реального времени

Скажем, даже так называемая внезапная остановка сердца - на самом деле, не такое уж внезапное событие: его приближение дает о себе знать изменением ряда параметров жизнедеятельности минут за пять до коллапса. Выявление тенденций в изменении этих параметров позволяет медикам оценить, насколько стабильно состояние больного, и вовремя заметить угрозу ухудшения. Точно так же инженеры команд Формулы-1 следят за тенденциями в изменении поведения машин на трассе, чтобы оценить, например, износ шин.

И там, и тут такого рода задачи должна решать компьютерная система, способная в режиме реального времени представлять поступающие данные в графической форме, отслеживать ход этих бегущих кривых и выявлять отклонения от нормы. "Это выглядит как некий узор, - поясняет Питер ван-Манен. - Если он не меняется, значит, состояние машины - или пациента - остается стабильным. Наша задача - вовремя уловить момент, когда появляются отклонения от нормы".

Система сама определяет, что есть норма

Но тут возникает еще одна проблема - по крайней мере, если речь идет не о гоночных машинах, а о тяжело больных детях: что такое норма? Ведь то, что для одного пациента - еще норма, для другого - уже опасная аномалия. Эту проблему система решает самостоятельно: она сканирует базу данных каждого пациента, находит в ней часто повторяющиеся сочетания значений различных параметров жизнедеятельности и принимает их за норму для данного конкретного ребенка.

На это системе требуется примерно 40 минут. А затем она информирует медиков об отклонении от нормального состояния, причем делает это весьма отчетливо, поясняет Хедер Данкан: "Система усиливает отклонения на графике в десять раз, подчеркивает их. А главное, она обнаруживает изменения в состоянии ребенка задолго до того, как могли бы их заметить мы с помощью наших сегодняшних систем мониторинга".

Пока - только ретроспективный анализ

Важно и то, что новая система, легко справляющаяся с обработкой гигантских объемов информации, может вести измерения параметров жизнедеятельности постоянно и эти данные накапливать, что позволяет анализировать ход развития болезни задним числом.

Пока инновационное оборудование компании McLaren Electronic Systems используется, главным образом, именно для такого ретроспективного анализа. Правда, за минувшие два года оно уже продемонстрировало, что может послужить ценным подспорьем и в повседневной реанимационной практике. Но системе еще только предстоит доказать, что она функционирует надежно и без сбоев, иначе на нее едва ли можно будет положиться, особенно там, где решается вопрос жизни и смерти ребенка. По мнению Питера ван-Манена, прежде чем такие хитроумные системы мониторинга станут элементом стандартного оборудования реанимационного отделения любой больницы, пройдет еще лет пять.