• Истории
  • Текст

Игры математиков и врачей

На форуме «Удивительное в российском здравоохранении» все непрерывно удивлялись – новым высоким технологиям, компьютерной оптимизации и структурированию в медицине, сотрудничеству математиков и врачей. Но последнее направление возникло не сегодня и даже не вчера.

Хочу рассказать об одном давнем примере такого сотрудничества, о котором я узнала несколько лет назад при подготовке книги об Институте системных исследований (НИИСИ) РАН. 

Величайший советский математик Израиль Моисеевич Гельфанд создал отдел математики НИИСИ, где собрались его ученики – математики и прикладники.

После семейной трагедии (гибели от лейкемии маленького сына) Гельфанд профессионально контактировал с кардиологами, гематологами, онкологами.

Поэтому в числе прочих прикладных исследований его отдела появилось направление «Разработка информационно-аналитических систем в области медицины» и в ее рамках – система «Кардиология». На ней мы остановимся подробней.

Система создавала архив карт по больным и выдавала прогноз отдаленных исходов и рецидивов при инфаркте миокарда и мерцательной аритмии. Чем решались не только конкретные клинические задачи, но и принципиальные вопросы использования математики в медицине (формализация описания больного, клинической ситуации, принятии решений и так далее).

Руководителем разработки от медицины стал Абрам Львович Сыркин – почетный кардиолог России, член-корреспондент РАЕН, заведующий кафедрой неотложной и профилактической кардиологии ФППО, директор клиники кардиологии Первого МГМУ имени И.М. Сеченова, директор НОКЦ «Здоровое сердце». Я встретилась с Абрамом Львовичем у него в клинике. Шел 2014 год. Он рассказал, что много лет назад академик Гельфанд пришел в клинику «Первого Меда» с предложением помочь в решении каких-нибудь медицинских задач – сказав, что хотел бы поработать с учителем Абрама Львовича Сыркина, лауреатом Государственной премии СССР Виталием Григорьевичем Поповым. «А при Попове был я», – улыбнулся Абрам Львович.

Подключились многие сотрудники доктора Сыркина; а академик Гельфанд привел целую бригаду своих коллег-математиков. Главным результатом этого сотрудничества явилась книга
»Очерки о совместной работе математиков и врачей», написанная в конце 1980-х академиком Гельфандом и его учениками Борисом Иосифовичем Розенфельдом и Михаилом Абрамовичем Шифриным. Я получила в подарок ее второе издание, «исправленное и дополненное», 2004 года. Сами создатели называли эту книгу «Игры математиков с врачами».

В авторском предисловии к книге сказано: «Из многолетнего общения с врачами стало ясно, что они в процессе лечения выступают в трех лицах. Одно из них – «научное», лицо человека, принимающего решения по четким правилам. Второе – лицо человека, работающего на основе опыта и интуиции. Наконец, третье можно условно назвать «шаманским», имея в виду обладание хорошим врачом способности внушения больному веры в свое врачебное искусство и возможность излечения».

Как оказалось возможным совместить врачебные принципы, интуицию, шаманство – и жесткую математику?

К тому времени доктор Сыркин уже имел с компьютерщиками неудачный опыт. Прогнозы течения инфаркта миокарда на основании сухого статистического материала получались грубыми и неточными, лишенными индивидуальности.

Врачи наивно полагали, что надо лишь сообщить ЭВМ все известные сведения о больном, и компьютер найдет закономерности, определяющие прогноз и выбор врачебной тактики, и сделает это лучше, чем опытный врач.

Но всякая медицинская задача, и тем более – столь сложная, как прогнозирование, несет одновременно избыточную, неполную, и даже искаженную информацию. Часто сам врач не применяет в полной мере свои опыт и интуицию. Обосновывая свой прогноз, он не упоминает данные, которыми в действительности пользуется, и наоборот.

Гельфанд совершенно по-новому применил математический подход. Он говорил: «Абрам Львович, вам ночью позвонил ваш завреанимации, или дежурный врач, и сказал: привезли больного с инфарктом миокарда. Как вы оцените прогноз? Что вы спросите по телефону?» И доктор Сыркин перечислял главные вопросы, а рядом сидел сотрудник Гельфанда с диктофоном. И уже на первом десятке больных очертился конкретный и очень небольшой круг вопросов.

Для Гельфанда с сотрудниками главным была не статистика, а понимание клинической логики с последующим применением математического аппарата.

Борьба с инфарктом миокарда – двадцать измерений давления и пульса, пять кардиограмм за сутки. Нужно было адекватно организовать все данные и выработать грамотные алгоритмы их внесения в компьютер. Делать это врачей научили математики из НИИСИ.

В книге есть написанная Сыркиным глава о том, что врачи ждали от математиков и что они получили – «Комментарий врача»: «Первая задача – научить компьютер прогнозировать лучше хорошего врача. В ряде случаев мы убедились, что это возможно. В частности, потому, что компьютеру чужды эмоции.

Вторая задача – компьютер прогнозирует на уровне хорошего врача и становится «консультантом». Это более реально и важно для практики. Быть может, наиболее интересным в ходе решения прогностических задач оказалось появление возможности проникнуть в мышление врача». Кроме этого, выяснилось: врач при подготовке информации для введения в компьютер обнаруживает, что накопленный им опыт может быть передан другому – будь то математик, компьютер или начинающий врач – в немногих четких и относительно простых формулировках. Врач-преподаватель, обладающий этими навыками, может гораздо качественней донести до студентов необходимую информацию.

Гельфанд в предисловии писал: «Совместные работы математиков и врачей являются частью более общей программы, ставящей своей целью выяснить, что могут делать математики в ненормализованных областях человеческой деятельности.

...Конкретное медицинское содержание книги вскоре неизбежно устареет из-за появления новых методов диагностики и лечения, эволюции медицинских представлений и так далее.

Методическая же сторона нашей работы мне представляется значительно более устойчивой. На любом уровне развития медицины интересно понять и выявить внутренние, часто неосознанные правила, которыми руководствуется данный опытный врач в конкретных клинических ситуациях. Результаты, полученные в этом направлении, долго сохраняют свою ценность».

На форуме «Удивительное в российском здравоохранении» мы удивлялись разработке еще одного института Академии наук ИКТИ РАН – ассистирующему роботохирургическому комплексу, по показателям и цене лучшему, чем известный Da Vinci – и при этом отечественному. Мы слушали о массовом внедрении в российское здравоохранение цифровых технологий, создании и хранении баз данных, применении высокотехнологичных продуктов, о проектах «Умная поликлиника» и «Умная больница». И мы, рядовые слушатели, преисполнялись гордости и надежды на великое медицинское будущее.

Но начало всему этому, как мы видим, было положено еще тогда, в 1980-е годы.

Текст: Мария Якубович

Рекомендованные материалы