Во всем мире разные организации создают интерактивных «виртуальных двойников» человеческой физиологии в помощь преподавателям, врачам и пациентам. Многие из этих проектов входят в финансируемую ЕС инициативу «Виртуальный физиологический человек» (Virtual Physiological Human, VPH), долгосрочной целью которой является разработка всеобъемлющих, интегративных моделей живого человеческого организма для содействия исследованиям и поддержки клинических решений. Эта инициатива уже дает многообещающие плоды в деле лечения пациентов.
«Подлинно виртуальный физиологический человек начинается с атомов и молекул — и далее вплоть до уровня личности, это огромная шкала масштабов, — говорит Джон Феннер (John Fenner), старший преподаватель медицинской физики в университете Шеффилда, Великобритания. — Но VPH также пытается привнести в университет реальную медицинскую физику. Эта технология также пытается давать реальные ответы и решать реальные сегодняшние задачи. Часто это означает отход от наиболее сложных моделей и сосредоточенность на полезных клинических вопросах, для ответа на которые достаточно моделей попроще».
«Подлинно виртуальный физиологический человек начинается с атомов и молекул — и далее вплоть до уровня личности, это огромная шкала масштабов».
ДЖОН ФЕННЕР, СТАРШИЙ ПРЕПОДАВАТЕЛЬ МЕДИЦИНСКОЙ ФИЗИКИ В УНИВЕРСИТЕТЕ ШЕФФИЛДА
Внедрение этих моделей в клиниках, где лечат пациентов, требует междисциплинарного сотрудничества. «Регулирующие органы, промышленность и врачи — все это участники процесса, — говорит Эндрю Нарракотт (Andrew Narracott), еще один старший преподаватель медицинской физики в том же университете. — Если кто-то из них не будет активно участвовать в процессе разработки таких технических решений, это неизбежно приведет к затягиванию процесса».
Нарракотт приводит примеры успешного применения VPH, такие как проект FEops HEARTguide, который помогает в лечении пациентов, нуждающихся в пересадке сердечного клапана, и доступен сейчас на рынке Европы и Канады.
Однако есть и препятствия для широкого распространения этих технологий. «Основные проблемы не всегда заключаются в технических аспектах моделирования; зачастую дело в базовых элементах — например, в невозможности обмениваться данными, — говорит Феннер. — Например, существуют этические проблемы, связанные с конфиденциальностью данных. Инициатива VPH активно пропагандирует решения, которые позволят исследованиям в этом направлении быстро продвигаться».
Очень важно сотрудничать с регулирующими органами. «Так как программное обеспечение, которое позволяет поставить диагноз или используется для влияния на ход лечения, считается "медицинским изделием", регулирующие органы играют крайне важную роль в допуске таких приложений в клиники, — говорит Нарракотт. — Более того, сейчас уже выходят некоторые рекомендации, в которых прямо упоминается использование вычислительных моделей для разработки лекарственных препаратов или конструирования устройств; такое признание роли моделирования в этих процессах символизирует значительную веху на нашем пути. В течение нескольких лет основное внимание сместится в область расширенной дискуссии между специалистами в области моделирования процессов и регулирующими органами, в ходе которой нужно будет прояснить, что еще предстоит сделать».
В клинической практике готовность пользоваться подходом VPH растет. Например, Институт цифровой медицины Insigneo при Шеффилдском университете является одной из ключевых организаций, содействующих упрочению связей между исследователями и клинической средой и закладывающих основы культурных перемен в этой сфере.
«Важная часть принятия нас врачами в клинике — это их обучение, — говорит Феннер. — В последние годы мы уже видим молодых врачей, защищающих диссертации по темам, связанным с вычислительными технологиями, и мы продолжаем поощрять участие практикующих врачей в наших проектах в области физики и инженерной биологии».
С помощью передовых технологий моделирования процессов инициатива VPH закладывает основы поддержки своей долговременной цели.
«Пройдет лет тридцать, и применение VPH станет настолько привычным, что мы будем удивляться, как обходились без него, — говорит Феннер. — Сейчас мы ищем пути продвижения вперед и думаем над тем, как лучше использовать эти новые технологии».
Полное описание инициативы VPH вы можете найти на веб-сайте института VPH.