صنعت 4.0 (Industry 4.0) مفهومی است که از اواسط قرن پیش و با ظهور فناوری و سرعت تحول آن جان گرفت. سلامت 4 (Health 4.0) اصطلاحی است که به جریان‌های نوین، نوآورانه و فناوری محور اشاره دارد که از دیجیتالی شدن سیستم سلامت برای تشخیص و درمان بیماری‌های مختلف استفاده می‌کنند.
سناریوسازی درباره آینده وضعیت بیماران، مدل‌سازی شیوه‌های درمانی و تصمیم‌گیری نهایی درباره مرحله بعد از درمان، کلی‌ترین کاربردهایی هستند که می‌توان از فناوری‌های تعریف‌شده در سلامت 4 برداشت کرد. تمام این کاربردها با یک هدف مشترک استفاده می‌شوند و آن تصمیم‌گیری سریع‌تر و با خطای کمتر در مواجه با مشکلات پیچیده حوزه پزشکی است.
سهم سیستم سلامت از صنعت 4.0
ارزش کنونی بازار فناوری‌های مرتبط با انقلاب صنعتی 4.0 و تحول دیجیتال در صنایع مختلف حدود 750 میلیارد دلار است و انتظار می‌رود این بازار تا سال 1409 شمسی/ 2030 میلادی، سالیانه 23 درصد رشد کند.
در سال 1401 سهم سیستم سلامت از بازار تحول دیجیتال در حدود 210 میلیارد دلار بوده است. انتظار می‌رود این رقم با میانگین 22 درصد رشد سالیانه، در سال 1409 به بیشتر از 800 میلیارد دلار برسد. درواقع بخش سلامت یکی از حوزه‌های پیشگام در تحول دیجیتال است؛ به‌ویژه، در اتخاذ فناوری‌هایی چون اینترنت اشیاء، سیستم سلامت در رتبه اول انطباق با فناوری‌های نوین قرار دارد.
همه‌گیری کرونا نقطه عطفی برای سلامت 4
در دوران همه‌گیری کووید-19 بسیاری از کشورها در مقابل گسترش وسیع بیماری غافل‌گیر شدند و امکان پاسخ‌گویی سریع و متناسب با شدت و تنوع بیماری را نداشتند. با وجود این، تجهیزات فنی نقش مهمی را در مدیریت چالش بازی کردند. بسیاری از اپلیکیشن‌های موبایل توسعه یافتند، رویکردهای تشخیص از راه دور فرهنگ‌سازی شدند و مدل‌های رایانه‌ای به کمک متخصصان رادیولوژی آمدند تا تشخیص درست و سریع‌تری از عفونت‌های سینه داشته باشند.
علاوه‌براین، در این دوران شیوه‌های جدیدی مانند پزشکی از راه دور (Telmedicine) رشد مثال‌زدنی داشتند و از این طریق، دکترها و پرستاران به بیماران در دورترین نقاط خدمات پزشکی می‌دادند. بخصوص، با استفاده از فناوری‌های پوشیدنی محصولات برنامه‌های سلامت 4، بیماران بصورت 24 ساعته و بدون نیاز به بستری شدن در بیمارستان‌ها رصد می‌شدند تا تنها در صورت نیاز مراجعه حضوری انجام گیرد.
اجزای سلامت 4
حوزه سلامت بسیار دانش‌محور و وابسته به تحولات علمی و فناوری است. افزایش نرخ رشد جمعیت، بروز بیماری‌های همه‌گیر جدید، بالارفتن امید به زندگی در جوامع مختلف و بسیاری از عوامل دیگر، صنعت پزشکی را به محیطی منعطف و آماده پذیرش نوآوری‌ها و فناوری‌های جدید بدل کرده‌اند.
در پیش‌زمینه صنعت سلامت امروز، تاروپود شبکه‌های داده و مسیرهای دیجیتال برای انتقال اطلاعات و تصمیم‌گیری‌ها قرار دارند. آنچه تحت عنوان اشعه ایکس و تصویربرداری تشدید مغناطیسی زمانی نه‌چندان دور، فناوری نوینی محسوب می‌شد، اکنون جای خود را به برش‌نگاری (توموگرافی) رایانه‌ای و اسکن‌های فراصوتی می‌دهند که به محاسبات لبه و تحلیل‌های پیشگویانه آنی مجهزند.
مهم‌ترین مزایای سلامت 4 شامل ارتقای دانش بخش پزشکی، انعطاف‌پذیری بیشتر در مواقع بحران، بهره‌وری بالاتر نیروی انسانی، کاهش هزینه‌های درمانی و خطای کمتر در تشخیص، درمان و پیشگیری از بیماری‌های مختلف هستند.
از جمله اجزای دیجیتال حافظ ساختار سلامت 4 به موارد زیر اشاره می‌کنیم:
- اینترنت اشیای پزشکی (IoMT): مجموعه‌ای از دستگاه‌ها و برنامه‌های پزشکی که با اتصال به سیستم‌های اطلاعات پزشکی، شبکه‌ای هوشمند از اجزای مرتبط با درمان را تشکیل می‌دهند. برای مثال، ساعت‌های هوشمندی که ضربان قلب یا سطح اکسیژن بدن را محاسبه و گزارش می‌دهند جزو اینترنت اشیای پزشکی هستند.
- سیستم‌های امنیت فیزیکی – سایبری پزشکی (MCPS): این سیستم‌ها ادغامی از ابزارهای دیجیتال مورد استفاده در حوزه سلامت، داده‌های پزشکی و رویکردهای تحلیل داده مانند روش‌های یادگیری ماشین هستند. مدل‌های قلب مجازی (نسخه‌هایی کوچک از همزاد دیجیتال در صنعت سلامت) مثال شایعی از سیستم‌های امنیت فیزیکی – سایبری پزشکی است.
- ابر سلامت (Health Cloud): یک محیط ابری که در آن داده‌های مرتبط با بیمار (مانند داده‌های آزمایشگاهی و تشخیصی، سوابق پزشکی الکترونیکی (EMR)، تجهیزات پوشیدنی و …) تجمیع و پردازش می‌شود.
- HealthFog: یک سیستم سلامت هوشمند مبتنی بر یادگیری عمیق که برای تشخیص خودکار بیماری‌های مزمن (بخصوص بیماری‌های قلبی) استفاده می‌گردد و در محیط‌های یکپارچه اینترنت اشیاء و محاسبات مِه اجرا می‌شود.
- تحلیل کلان داده‌ها: داده‌های حاصل از شبکه اینترنت اشیای پزشکی، ورودی الگوریتم‌هایی هستند که با پردازش آن‌ها، سناریوهای تشخیص و درمان برای بیمار تولید می‌شود.
- بلاک‌چین: (در علم پزشکی) بستری برای ایمن‌سازی انتقال و استفاده از داده‌های شخصی پزشکی است.
سلامت از راه دور و ظرفیت‌هایی که ایجاد کرده است
کووید – 19 رویکردهای ارائه خدمات بهداشتی را برای همیشه دگرگون کرد. جستجوی گزینه‌های راحت و ایمن‌تر به یک رویکرد جدید در سیستم سلامت تحت عنوان سلامت از راه دور (Telehealth) انجامیده است.
در این رویکرد، بخش‌های مختلف سیستم سلامت از نرم‌افزارهای تخصصی برای ارتباط با بیماران از راه دور و خودکارسازی فرایند تشخیص، درمان و پیشگیری استفاده می‌کنند. با استفاده از این چارچوب فناوری، پزشکان می‌توانند همزمان با اختصاص زمان بیشتری به موارد حساس و نیازمند مراجعه حضوری، به بیماران با وضعیت‌های نه‌چندان حاد و قابل‌درمان از روش‌های توصیه‌ای و از راه دور نیز رسیدگی کنند.
سلامت از راه دور بخصوص در زمان‌هایی مانند همه‌گیری بیماری‌های عفونی که امکان ارائه خدمات به تک‌تک افراد در نقاط مختلف وجود ندارد، مسیر مناسبی برای دسترسی تعداد افراد بیشتر به توصیه‌های تخصصی پزشکی و کاهش ریسک برای کارکنان بخش سلامت است.
برخی از نوآوری‌های روز در حوزه سلامت 4
موارد زیر روندهای نسبتا جدید و پرطرفدار در صنعت درمان و اشاعه فناوری در حوزه سلامت 4 است.
1- نظارت بیمار از طریق اینترنت
در این روش، از فناوری‌های پوشیدنی برای بررسی بیمار از راه دور در حوزه سلامت 4 استفاده می‌شود و نیاز به مراجعه حضوری پزشک در محیط مشترک با بیمار نیست. ارائه‌دهندگان خدمات سلامت از راه دور، نرم‌افزارها و راهکارهای جدیدی خلق کرده‌اند که با استفاده از آن‌ها، بیماران، پزشکان و پایگاه داده‌های پزشکی در شبکه دانش پزشکی با هم مرتبط می‌شوند.
2- اپلیکیشن‌های سلامت
مراقبت‌های بهداشتی، مشارکت بیمار در روند درمان، آموزش به بیمار و خدمات بهداشت عمومی در قالب اپلیکیشن‌هایی برای تلفن‌های همراه، لپ‌تاپ یا تبلت تعریف شده‌اند. از آنجا که بیشتر مردم حداقل دسترسی‌ها به اینترنت و گوشی‌های همراه را دارند، چنین اپلیکیشن‌هایی سریع‌ترین و موثرترین روش‌ها برای انجام امور پزشکی هستند.
3- پزشکی از راه دور و در زمان واقعی
پزشکی از راه دور همزمان (Synchronous Telemedicine) ترکیبی از مکالمات تصویری آنلاین بین پزشک و بیمار، سوابق پزشکی الکترونیک بیمار و الگوریتم‌های یادگیری ماشین برای کمک به تشخیص بیماری‌هاست.
4- چاپگرهای سه‌بعدی و روش‌های ساخت افزایشی
چاپگرهای سه‌بعدی راه را برای ساخت تجهیزات پزشکی، مانند ایمپلنت‌های دندان و رگ‌های مصنوعی نسل 4.0 (در تناظر با انقلاب صنعتی 4.0) هموار کرده‌اند. الگوریتم‌های دانش‌بنیان ساخت افزایشی از تحلیل‌های پیچیده استفاده می‌کنند تا تجهیزات پزشکی با دقتی بالاتر از هرزمان دیگری و برای استفاده در اندام‌های حساسی مانند قلب تولید شوند.
