Искусственный интеллект в ранней диагностике: интеграция донозологического скрининга и персонализированной профилактики хронических неинфекционных заболеваний

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Введение. На сегодняшний день актуальной проблемой мирового здравоохранения является рост числа хронических неинфекционных заболеваний (ХНИЗ), на долю которых приходится >90% всех летальных исходов. Исторически сложилось, что наибольший вклад в смертность вносят болезни сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной, эндокринной системы и онкологические заболевания. При этом традиционная лечебная парадигма демонстрирует неспособность сдерживать эпидемиологическую нагрузку. Сегодня доказано, что в большинстве своем ХНИЗ можно предотвратить благодаря скринингу факторов риска (ФР), способствующих их развитию. В связи с чем вопросам профилактики ХНИЗ стали уделять пристальное внимание. Более того, технологии искусственного интеллекта (ИИ) в сочетании с телемедициной открывают возможности трансформации для здравоохранения: от активного лечения к проактивному управлению здоровьем через персонализированную профилактику. Российская школа, ориентированная на выявление донозологических состояний посредством оценки функциональных резервов организма, создает методологическую основу для персонализированного подхода. Последний может быть значительно усилен современными методами с информационными технологиями на основе ИИ.

Цель исследования: разработать методологию дистанционного анкетного скрининга ХНИЗ на основе ИИ с интеграцией холистического подхода донозологической диагностики, обеспечивающую генерацию персонализированных рекомендаций по профилактике, и оценить ее эффективность у лиц молодого возраста.

Материал и методы. Обследованы 3155 студентов вузов Санкт-Петербурга (средний возраст – 19,6±1,5 года) из 83 регионов РФ. Разработана технология на основе ИИ для дистанционного скрининга ХНИЗ с использованием холистического подхода к оценке состояния здоровья. Система верифицирует ФР по 5 профилям патологии (кардиология, гастроэнтерология, пульмонология, эндокринология, онкология), используя разработанную анкету, содержащую 198 информационных запросов. Применена система решающих правил (1098 правил). Проведен систематический обзор литературы в PubMed, Scopus, Web of Science, еLibrary за 2020–2025 гг., анализировались рандомизированные клинические исследования, систематические обзоры, регуляторные документы ВОЗ, Управления по контролю за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, методологические руководства.

Результаты. Низкая степень риска ХНИЗ выявлялась у 57,4%, средняя – у 30,9%, высокая – у 11,7% обследованных. Наиболее частые жалобы относились к эндокринной (28,9%), пищеварительной (21,8%), дыхательной (21,1%) и сердечно-сосудистой системам (20,1%). Более 75% имели признаки полиморбидности. Статистический анализ подтвердил значимую согласованность оценок системы и врачей (p<0,001). Каппа Коэна показала существенное согласие для профилей кардиологии и пульмонологии, умеренное – для гастроэнтерологии и эндокринологии. Система генерирует персонализированные рекомендации с учетом возраста, пола, антропометрических данных, вредных привычек и психологического состояния. При этом экономия времени работы врача составила 20%. Удовлетворенность системой среди обследуемых – 96,6%, среди медработников – 91,7%.

Заключение. Разработанная методология дистанционного анкетного скрининга на основе ИИ с холистическим подходом показала высокую эффективность для раннего выявления ФР ХНИЗ у лиц молодого возраста. Интеграция российского опыта донозологической диагностики через профили патологии с современными технологиями машинного обучения создает условия для перехода к персонализированной профилактике, ориентированной на коррекцию функциональных резервов организма. Немаловажно, что система демонстрирует значимую социальную и экономическую эффективность.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Павел Васильевич Селивёрстов

ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» МО РФ

Автор, ответственный за переписку.
Email: seliverstovpv@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5623-4226
SPIN-код: 6166-7005

доцент 2-й кафедры (терапии усовершенствования врачей), ответственный за координацию научной работы кафедры, Кандидат медицинских наук, доцент

Россия, 194044, Санкт-Петербург, ул. Лебедева, 6

Валентин Викторович Шаповалов

ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»

Email: valshapovalov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9764-4018
SPIN-код: 7996-2771

профессор института биомедицинских систем и биотехнологий, доктор технических наук, профессор

Россия, 194064, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д. 29

Юрий Алексеевич Кравчук

ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» МО РФ

Email: kravchuk2003@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8347-0531
SPIN-код: 6767-5189

профессор 2-й кафедры (терапии усовершенствования врачей), Доктор медицинских наук, профессор

Россия, 194044, Санкт-Петербург, ул. Лебедева, 6

Светлана Петровна Саликова

ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» МО РФ

Email: salikova.1966@bk.ru
ORCID iD: 0000-0003-4839-9578
SPIN-код: 2012-8481

профессор 2-й кафедры (терапии усовершенствования врачей), доктор медицинских наук, профессор

Россия, 194044, Санкт-Петербург, ул. Лебедева, 6

Сергей Сергеевич Купов

Научно-практический центр поддерживающей терапии рака, интегративной и иммуноонкологии «Onco Rehab»

Email: kupov@onco.rehab.ru
ORCID iD: 0009-0009-8696-9579

онколог, главный врач, кандидат медицинских наук

Россия, 142603, Московская обл., Орехово-Зуево, ул. Стадионная, д. 2

Татьяна Николаевна Селивёрстова

ФГАУ НМИЦ «Межотраслевой научно-технический комплекс “Микрохирургия глаза”
им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России

Email: tanyaseliverstova@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0000-7497-3575

врач-офтальмолог консультативно-диагностического отделения

Россия, 192283, Санкт-Петербург, ул. Ярослава Гашека, д. 21

Евгения Андреевна Задорожная

ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы»

Email: zadorojnaya2001@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8916-4164

студентка VI курса

Россия, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Надежда Мевлудиевна Микеладзе

ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)

Email: imikeladze2.06@gmail.com
ORCID iD: 0009-0002-9147-7893

студентка VI курса

Россия, 119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2

Ксения Валентиновна Кормщикова

ФГБОУ ВО «Российский университет медицины» Минздрава России

Email: ksenikor@list.ru
ORCID iD: 0009-0009-1463-0023

студентка VI курса

Россия, 127006, Москва, ул. Долгоруковская, д. 4

Список литературы

  1. World Health Organization. Noncommunicable diseases. Geneva: WHO, 2023. Available from: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/noncommunicable-diseases
  2. World Health Organization. Global health estimates 2021: deaths by cause, age, sex, by country and by region, 2000–2021. Geneva: WHO, 2023.
  3. Селивёрстов П.В., Безручко Д.С., Васин А.В. и др. Телемедицинский дистанционный многопрофильный анкетный скрининг как инструмент раннего выявления хронических неинфекционных заболеваний. Медицинский совет. 2023; 17 (6): 311–21. DOI https://doi.org/10.21518/ms2023-070. [Seliverstov P.V., Bezruchko D.S., Vasin A.V. et al. Telemedicine remote multidisciplinary questionnaire screening as a tool for early detection of chronic non-communicable diseases. Meditsinskiy sovet = Medical Council. 2023; 17 (6): 311–21. https://doi.org/10.21518/ms2023-070 (in Russian)]
  4. GBD 2021 Diseases and Injuries Collaborators. Global burden of 288 causes of death and life expectancy decomposition in 204 countries and territories and 811 subnational locations, 1990–2021: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2021. Lancet. 2024; 403 (10440): 2100–32. doi: 10.1016/S0140-6736(24)00367-2
  5. Ткаченко Е.И., Гриневич В.Б., Селивёрстов П.В. Болезнь (синдром) психосоматической дезадаптации. Врач. 2025; 7: 81–4. https://doi.org/10.29296/25877305-2025-07-14. [Tkachenko E.I., Grinevich V.B., Seliverstov P.V. The disease (syndrome) of psychosomatic maladaptation. Vrach. 2025; 7: 81–4. https://doi.org/10.29296/25877305-2025-07-14 (in Russian)]
  6. World Health Organization. Medication without harm: WHO’s third global patient safety challenge. Geneva: WHO; 2017.
  7. World Health Organization. Medication Without Harm Initiative. Geneva: WHO; 2023. Available from: https://www.who.int/initiatives/medication-without-harm
  8. Khezrian M., McNeil C.J., Murray A.D., Myint P.K. An overview of prevalence, determinants and health outcomes of polypharmacy. Ther Adv Drug Saf. 2020; 11: 2042098620933741. doi: 10.1177/2042098620933741
  9. Улумбекова Г.Э. Здравоохранение России: проблемы и решения. Вестник Росздравнадзора. 2010; 5: 12–20. [Ulumbekova G.E. Healthcare in Russia: problems and solutions. Vestnik Roszdravnadzora. 2010; 5: 12–20 (in Russian)]
  10. Селивёрстов П.В., Крюков Е.В., Гриневич В.Б. Практическая реализация технологий искусственного интеллекта при проведении профилактического медицинского осмотра. Медицинский Совет. 2025; 19 (13): 282–8. https://doi.org/10.21518/ms2025-322. [Seliverstov P.V., Kryukov E.V., Grinevich V.B. Practical implementation of artificial intelligence technologies during preventive medical examination. Meditsinskiy sovet = Medical Council. 2025; 19 (13): 282–8. https://doi.org/10.21518/ms2025-322 (in Russian)]
  11. Баевский Р.М., Берсенева А.П. Введение в донозологическую диагностику. М.: Слово, 2008; 220. [Baevsky R.M., Berseneva A.P. Introduction to pre-nosological diagnostics. Moscow: Slovo, 2008; 220 (in Russian)]
  12. Баевский Р.М. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем (методические рекомендации). Вестник аритмологии. 2001; 24: 65–87. [Baevsky R.M. Analysis of heart rate variability using various electrocardiographic systems (methodological recommendations). Vestnik Aritmologii. 2001; 24: 65–87 (in Russian)]
  13. Гриневич В.Б., Губонина И.В., Ткаченко Е.И. и др. Концепция системной диагностики и коррекции функциональных расстройств. Вестник Санкт-Петербургской медицинской академии последипломного образования. 2009; 1 (1): 15–25. [Grinevich V.B., Gubonina I.V., Tkachenko E.I., et al. The concept of systemic diagnosis and correction of functional disorders. Vestnik Sankt-Peterburgskoy meditsinskoy akademii poslediplomnogo obrazovaniya. 2009; 1 (1): 15–25 (in Russian)].
  14. Степаненко Д.А., Павлов В.И., Козлова Н.М. Методология создания индивидуальной модели здоровья человека с использованием искусственного интеллекта. Байкальский медицинский журнал. 2024; 3 (1): 28–37. https://doi.org/10.57256/2949-0715-2024-3-1-28-37. Stepanenko D.A., Pavlov V.I., Kozlova N.M. Methodology of creating an individual human health model using artificial intelligence. Baikal Medical J. 2024; 3 (1): 28–37. https://doi.org/10.57256/2949-0715-2024-3-1-28-37 (in Russian)]
  15. Селивёрстов П.В., Бакаева С.Р., Шаповалов В.В., Алешко О.В. Телемедицинские технологии: от теории к практике. Медицинский совет. 2022; 16 (23): 366–72. DOI https://doi.org/10.21518/2079-701X-2022-16-23-366-372. [Seliverstov P.V., Bakaeva S.R., Shapovalov V.V., Aleshko O.V. Telemedical technologies: from theory to practice. Meditsinskiy sovet = Medical Council. 2022; 16 (23): 366–72. https://doi.org/10.21518/2079-701X-2022-16-23-366-372 (in Russian)]
  16. Chen J., Wu L., Zhang J. et al. Machine learning and multi-omics integration: advancing cardiovascular translational research and clinical practice. J. Transl Med. 2025; 23 (1): 45. doi: 10.1186/s12967-025-06425-2
  17. Ahola-Olli A.V., Mustelin L., Kalimeri M. et al. Metabolome-wide association study on metabolic risk scores for type 2 diabetes in a diverse population. Nat Commun. 2024; 15 (1): 3291. doi: 10.1038/s41467-024-47627-8
  18. Chi Y., Chen L., Hu Q. et al. Artificial intelligence in metabolomics: a current review. Trends Biotechnol. 2024; 42 (11): 1410–29. doi: 10.1016/j.tibtech.2024.05.006
  19. Rajkomar A., Dean J., Kohane I. Machine learning in medicine. N. Engl. J. Med. 2019; 380 (14): 1347–58. doi: 10.1056/NEJMra1814259
  20. Ting D.S.W., Cheung G.C.M., Wong T.Y. Diabetic retinopathy: global prevalence, major risk factors, screening practices and public health challenges: a review. Clin. Exp. Ophthalmol. 2016; 44 (4): 260–77. doi: 10.1111/ceo.12696
  21. U.S. Food and Drug Administration. FDA permits marketing of artificial intelligence-based device to detect certain diabetes-related eye problems. FDA News Release. 2018.
  22. Khan Z., Alshahrani M., Alodhayb A. et al. Diagnostic accuracy of IDX-DR for detecting diabetic retinopathy: a systematic review and meta-analysis. Am. J. Ophthalmol. 2025; 273: 192–204. doi: 10.1016/j.ajo.2025.02.022
  23. Kowalski M., Pachade S., Ramtohul P. et al. Accuracy of autonomous artificial intelligence-based diabetic retinopathy screening in real-life clinical practice. Diagnostics. 2024; 14 (16): 1822. doi: 10.3390/diagnostics14161822
  24. Bellemo V., Lim G., Rim T.H. et al. Artificial intelligence screening for diabetic retinopathy: the real-world emerging application. Curr Diab Rep. 2019; 19 (9): 72. doi: 10.1007/s11892-019-1189-3
  25. Wolf R.M., Channa R., Abramoff M.D., Lehmann H.P. Cost-effectiveness of autonomous point-of-care diabetic retinopathy screening for pediatric patients with diabetes. JAMA Ophthalmol. 2020; 138 (10): 1063–9. doi: 10.1001/jamaophthalmol.2020.3190
  26. Lång K., Josefsson V., Larsson A.M. et al. Artificial intelligence-supported screen reading versus standard double reading in the Mammography Screening with Artificial Intelligence trial (MASAI): a clinical safety analysis of a randomised, controlled, non-inferiority, single-blinded, screening accuracy study. Lancet Oncol. 2023; 24 (8): 936–44. doi: 10.1016/S1470-2045(23)00298-X
  27. Dembrower K., Wåhlin E., Liu Y. et al. Effect of artificial intelligence-based triaging of breast cancer screening mammograms on cancer detection and radiologist workload: a retrospective simulation study. Lancet Digit Health. 2020; 2 (9): 468–74. doi: 10.1016/S2589-7500(20)30185-0
  28. Rodriguez-Ruiz A., Lång K., Gubern-Merida A. et al. Stand-alone artificial intelligence for breast cancer detection in mammography: comparison with 101 radiologists. J. Natl Cancer Inst. 2019; 111 (9): 916–22. doi: 10.1093/jnci/djy222
  29. Marinovich M.L., Wylie E., Lotter W. et al. Artificial intelligence (AI) augmentation of radiologist performance in breast cancer screening: a real-world implementation study. Eur Radiol. 2023; 33 (10): 6784–93. doi: 10.1007/s00330-023-09684-2
  30. Health Technology Wales. Artificial intelligence for analysing digital images in breast cancer screening. Cardiff: Health Technology Wales; 2024. HTW Guidance Report 008.
  31. Shapovalov V., Seliverstov P. «Smart» in-house mammograph for breast cancer screening. Archiv EuroMedica. 2022; 12 (4). doi: 10.35630/2199-885x/2022/12/4.9. EDN FCVMZX.
  32. Ming D.K., Sangkaew S., Chanh H.Q. et al. Continuous digital health monitoring and predictive modeling in dengue: a proof of concept. BMC Med. 2024; 22 (1): 123. doi: 10.1186/s12916-024-03341-7
  33. Goff D.C.Jr, Lloyd-Jones D.M., Bennett G. et al. 2013 ACC/AHA guideline on the assessment of cardiovascular risk: a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines. Circulation. 2014; 129 (25 Suppl 2): 49–73. doi: 10.1161/01.cir.0000437741.48606.98
  34. Shin S., Austin P.C., Ross H.J. et al. Machine learning vs. conventional statistical models for predicting heart failure readmission and mortality. ESC Heart Fail. 2021; 8 (1): 106–15. doi: 10.1002/ehf2.13073
  35. Budzyń K., Romanczyk M., Kitala D. et al. Endoscopist deskilling risk after exposure to artificial intelligence in colonoscopy: a multicentre, observational study. Lancet Gastroenterol Hepatol. 2025; 10 (2): 146–54. doi: 10.1016/S2468-1253(25)00133-5
  36. Ladabaum U., Dominitz J.A., Kahi C., Schoen R.E. Strategies for colorectal cancer screening. Gastroenterology. 2020; 158 (2): 418–32. doi: 10.1053/j.gastro.2019.06.043
  37. Селивёрстов П.В., Шаповалов В.В., Кравчук Ю.А., Саликова С.П., Шаваева Ф.В., Исаева П.А., Салманова М.М., Арсланбекова Р.М. Информационные технологии на основе искусственного интеллекта в эру персонализированной оценки здоровья. Молекулярная медицина. 2025; 3: 11–8 https://doi.org/10.29296/24999490-2025-03-02. [Seliverstov P.V., Shapovalov V.V., Kravchuk Yu.A., Salikova S.P., Shavaeva F.V., Isaeva P.A., Salmanova M.M., Arslanbekova R.M. Information technologies based on artificial intelligence in the era of personalized health assessment. Molecular Medicine. 2025; 3: 11–8. https://doi.org/10.29296/24999490-2025-03-02 (in Russian)]
  38. Parasuraman R., Manzey D.H. Complacency and bias in human use of automation: an attentional integration. Hum Factors. 2010; 52 (3): 381–410. doi: 10.1177/0018720810376055
  39. Bisschops R., East J.E., Hassan C. et al. Advanced imaging for detection and differentiation of colorectal neoplasia: European Society of Gastrointestinal Endoscopy (ESGE) Guideline – Update 2024. Endoscopy. 2024; 56 (9): 451-94. doi: 10.1055/a-2245-8568

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© ИД "Русский врач", 2025