Интервью с Будневским Андреем Валериевичем. «Если я видел дальше других, то потому, что стоял на плечах гигантов»
Будневский Андрей Валериевич
Доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой факультетской терапии ФГБОУ ВО «Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко» Минздрава России, проректор по научно-инновационной деятельности, заслуженный изобретатель Российской Федерации.
Автор более 700 научных публикаций, соавтор 11 монографий и 10 учебно-методических пособий с грифом УМО, 31 патента на изобретения и полезные модели, 24 авторских свидетельств на программы для ЭВМ. Под его научным руководством защищены 3 докторских и 21 кандидатская диссертация.
Член экспертного совета ВАК по терапевтическим наукам, эксперт Российской академии наук, член экспертной коллегии инновационного фонда «Сколково», эксперт научно-технической сферы Министерства образования и науки Российской Федерации.
Председатель Воронежского регионального отделения общероссийской общественной организации «Российское научное медицинское общество терапевтов». Член президиума Российского научного медицинского общества терапевтов.
— Андрей Валериевич, расскажите, пожалуйста, как начался Ваш путь в медицине? Почему Вы выбрали именно пульмонологию?
— Мой путь в медицине начался со студенческого научного кружка кафедры факультетской терапии. Там мне как отличнику уже сразу предложили тему научно-исследовательской работы, по которой я в последующем защитил кандидатскую диссертацию. Так сложилось, что мне даже не пришлось обучаться ни в клинической ординатуре, ни в аспирантуре. Я начал писать кандидатскую диссертацию, будучи студентом, продолжил в интернатуре, а защитил, уже работая врачом-терапевтом в больнице скорой медицинской помощи, уже через год после окончания Воронежской государственной медицинской академии им. Н.Н. Бурденко.
Докторскую диссертацию я защитил, когда был всего лишь ассистентом Воронежской государственной медицинской академии им. Н.Н. Бурденко.
Интерес к пульмонологии зародился у меня благодаря моим учителям. Это заслуженный деятель науки профессор Провоторов Вячеслав Михайлович и заведующая пульмонологическим отделением Городской клинической больницы скорой медицинской помощи № 1 Бахметьева Нина Евгеньевна. Уже через два года после окончания интернатуры она доверила мне исполнять обязанности заведующего отделением. Я всегда с теплотой вспоминаю этих людей, ведь они во многом определили мой путь.
— Какие научные проекты Вы считаете самыми важными в своей карьере?
— Одним из самых важных научных проектов я считаю создание компьютерной системы мониторинга кашля. Это продолжение научной работы моего учителя Вячеслава Михайловича Провоторова. В 1988 году под его руководством был создан один из первых кашлевых мониторов ИКТ-1, позволяющий проводить мониторирование кашля в течение 8 часов. Вячеслав Михайлович с учениками также разработал метод спектральной туссофонобарографии, дающий возможность определить временно-частотные параметры звуков кашля. Он долгие годы пытался усовершенствовать методы диагностики и лечения больных пульмонологического профиля, а именно хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) и бронхиальной астмой, в том числе рефлюкс-индуцированной.
Развивая идеи моего учителя, мы совместно с сотрудниками кафедры пульмонологии Сеченовского Университета (заведующий — академик РАН, профессор С.Н. Авдеев) создали одну из первых в мире систем суточного мониторинга и анализа кашля сейчас происходит ее техническое усовершенствование с использованием искусственного интеллекта.
Второй проект, реализованный тоже совместно с кафедрой пульмонологии Сеченовского Университета, посвящен роли тучных клеток в формировании патоморфологических изменений внутренних органов у больных с крайне тяжелым течением коронавирусной инфекции COVID-19. Нам удалось уточнить патогенез крайне тяжелого течения COVID-19 с фокусом на роли протеаз тучных клеток на основе анализа молекулярной морфологии легких и других внутренних органов. Результаты данных исследований представлены в авторитетных научных изданиях мирового уровня Cells, Respiratory Medicine (Q1).
— Расскажите, пожалуйста, о разработке аппаратно-программного комплекса для анализа кашля. В чем заключается его уникальность и какова его диагностическая точность?
— Разработанный нами аппаратно-программный комплекс позволяет мониторировать кашель в течение длительного времени (24–48 часов) за счет высокой мощности встроенного аккумулятора с последующим анализом полученных записей. На данный момент прибор представляет собой корпус со
встроенными акселерометром-гироскопом, датчиком дыхания, микрофоном, микроконтроллером, Bluetooth-модулем, аккумулятором, который крепится к грудине пациента. В программном обеспечении смартфона, к которому аппаратная часть подключается через Bluetooth, задается определенный порог срабатывания датчиков в зависимости от общего шума в помещении. Кашлевой эпизод фиксируется при одновременном превышении порогов для всех трех датчиков и передается на сервер через GPRS-модуль смартфона. На нем осуществляются хранение записей с возможностью их прослушивания (тип кашля определяется нейронной сетью автоматически), подсчет с оценкой суточной статистики и спектральный анализ с использованием алгоритма быстрого преобразования Фурье.
В дальнейшем мы планируем снизить массу устройства и обеспечить его наиболее комфортное ношение, повысить чувствительность улавливания необходимого сигнала, а также продолжить обучение нейронной сети.
Аппаратно-программный комплекс для дистанционного мониторирования и анализа кашля уникален тем, что в настоящее время в медицине нет методов объективной оценки кашля. За рубежом уже производились попытки разработки кашлевых мониторов, однако они оказались несовершенными из-за низкой чувствительности, неудобства использования и необходимости ручного подсчета полученных записей.
Что касается диагностической точности, то стоит отметить, что на основании заключения кашлевого монитора нельзя поставить клинический диагноз. Методика является вспомогательной для врача, помогая ему в диагностике заболевания, определении степени тяжести кашлевого синдрома, прогнозировании обострений и контроле назначенного лечения.
— В период пандемии Вы разработали модель прогнозирования вероятности COVID-19 на основе анализа звуков кашля. Какие данные легли в ее основу и какова дальнейшая судьба этой методики?
— Модель прогнозирования вероятности COVID-19 представляет собой уравнение множественной регрессии, в которое подставляются показатели спектрального анализа звуков кашля, за исключением показателей 3-й фазы кашлевого акта, так как она является непостоянной и отсутствует у 10–20% пациентов вне зависимости от наличия или отсутствия той или иной патологии. Ранее нами выявлено, что звуки кашля больных COVID-19 имеют уникальный паттерн, а также отличаются от индуцированного кашля здоровых лиц, что послужило основанием для создания данной прогностической модели. Чувствительность и специфичность метода оказались более 90%.
В дальнейшем планируется создать другие прогностические модели, позволяющие определять вероятность других заболеваний, проявляющихся кашлем, а также специальный калькулятор, автоматически определяющий результат уравнения.
— Вы являетесь одним из инициаторов применения цифровых решений в пульмонологии. Какие возможности открывает использование искусственного интеллекта для диагностики и мониторинга заболеваний органов дыхания?
— В настоящее время методы диагностики, основанные на использовании искусственного интеллекта, активно внедряются в медицине, в том числе в области пульмонологии. Существуют методы, интерпретирующие КТ-изображения и рентгеновские снимки, например CheXNet, Nuance DAX; ИИ-стетоскопы (Eko AI), умные ингаляторы, отслеживающие качество ингаляции и предупреждающие об обострениях бронхиальной астмы или ХОБЛ и т. д.
На кафедре факультетской терапии мы активно проводим углубленное обучение нейронной сети, определяющей тип кашля, основываясь на спектральных характеристиках звука. Однако для снижения количества ошибок необходимо длительное углубленное машинное обучение на огромном множестве записей кашля при различных заболеваниях.
— Планируется ли расширение исследований на другие заболевания, сопровождающиеся кашлем, с целью формирования обучающей выборки для нейросетей?
— Конечно, наша база данных постоянно расширяется. Сейчас осуществляется сбор записей кашля больных пневмонией, острым бронхитом и другими респираторными и нереспираторными заболеваниями.
— С какими формами коморбидной патологии Вы чаще всего сталкиваетесь при лечении пациентов с ХОБЛ и бронхиальной астмой?
— Пациенты с ХОБЛ в большинстве случаев являются заядлыми курильщиками, и наиболее частые коморбидные заболевания в таких случаях — ишемическая болезнь сердца, хроническая сердечная недостаточность, нарушения ритма, артериальная гипертензия, легочная гипертензия, синдром обструктивного апноэ сна, сахарный диабет, тревожные и депрессивные расстройства, а также когнитивные нарушения вследствие хронической гипоксии.
Бронхиальная астма, особенно при аллергическом фенотипе, часто сочетается с другими аллергическими заболеваниями, например аллергическим ринитом, атопическим дерматитом, пищевой аллергией, крапивницей и др. Серьезный вызов для врача — фенотип «бронхиальная астма с ожирением». Этой проблеме посвящена докторская диссертация моей ученицы, которая в скором времени выйдет на защиту. В целом необходимо отметить что фено- и эндотипирование астмы являются ключом к решению проблемы ее контроля, поскольку отвечают целям и задачам персонализированной медицины — медицины будущего.
— Насколько, по Вашему мнению, обучение пациентов навыкам самоконтроля влияет на эффективность терапии при хронических заболеваниях органов дыхания?
— Обучение пациентов с ХОБЛ, бронхиальной астмой и другими хроническими респираторными заболеваниями навыкам самоконтроля значительно улучшает результаты лечения и снижает риск осложнений, что подтверждается клиническими исследованиями и международными консенсусами Global Initiative for Asthma и Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease.
Наиболее важные аспекты самоконтроля: правильная техника использования ингаляторов с соблюдением регулярности приема лекарственных средств и их дозировок, мониторирование симптомов (ведение специальных дневников, пикфлоуметрия), своевременное выявление обострения, обращение за медицинской помощью и, самое главное, отказ от курения.
— Каковы перспективы интеграции психосоматического подхода в стандартные клинические алгоритмы диагностики и лечения?
— По данным некоторых зарубежных исследований, у многих пациентов с ХОБЛ и бронхиальной астмой определялись симптомы тревоги и депрессии, что может провоцировать обострения, уменьшать мотивацию к лечению (вплоть до полного отказа от терапии), усиливать симптомы (психогенная одышка) и значительно снижать качество жизни. Сейчас существуют специальные опросники оценки качества жизни при ХОБЛ и бронхиальной астме — Asthma Quality of Life Questionnaire и St George’s Respiratory Questionnaire, а также специальные шкалы для определения депрессии и тревоги — Hospital Anxiety and Depression Scale, Generalized Anxiety Disorder 7, Patient Health Questionnaire 9.
Необходимо вовремя выявлять указанные состояния у пульмонологических больных для проведения когнитивно-поведенческой терапии и, в некоторых случаях, медикаментозного лечения психотропными средствами.
— Какие перспективные направления разработки методов лечения рефрактерного кашля представляются Вам наиболее актуальными?
— Возможно, наиболее многообещающими препаратами для лечения рефрактерного кашля являются антагонисты TRPV1 (например, V112220), селективные агонисты CB2-рецепторов (например, JWH-133), селективные антагонисты рецептора NK1 (орвепитант), агонисты калиевых каналов и антагонисты P2X3 (например, гефапиксант и недавно разработанные элиапиксант, филапискант, сивопиксант).
Новые методы лечения кашля могут быть нацелены на снижение чувствительности нервных волокон дыхательных путей и иметь ингаляционную форму для минимизации системных эффектов, однако не все описанные выше лекарственные средства до конца прошли клинические испытания.
— Что, на Ваш взгляд, является главным вызовом для медицинской науки в настоящее время?
— Основным вызовом медицинской науки на сегодняшний день я считаю соблюдение баланса между лечением по принципам доказательной медицины и персонализированным подходом к ведению больных в зависимости от возраста, пола, сопутствующей патологии, генетической предрасположенности. Данный баланс необходимо соблюдать и при подготовке врача, и при непосредственном ведении пациентов.
— Что бы Вы хотели пожелать читателям нашего журнала?
— Желаю Вам, дорогие врачи, никогда не останавливаться на достигнутом, всегда помнить своих учителей, тех, кто вас бесконечно вдохновляет и поддерживает. Процитирую слова Исаака Ньютона: «Если я видел дальше других, то потому, что стоял на плечах гигантов».
Специально для «Доктор.Ру» Смольнякова О.В.