Как в Ставрополе создают киберпротезы и делают сложные операции при помощи дополненной реальности.
В последние годы ставропольская медицина догоняет мировой уровень. У нас научились пересаживать внутренние органы и фрагменты костной ткани, проводят сложные операции, спасают недоношенных младенцев и делают многое другое.
Всё это – сегодняшний день, но есть в нашем городе команда, которая смотрит в будущее и создаёт практически с нуля прорывные технологии протезирования, оперирования и обучения будущих медиков.
Команда молодых и талантливых учёных из Центра кибермедицины и прототипирования «КИБЕРМЕД» разрабатывают программное обеспечение, которое уже сейчас позволяет студентам получать больше знаний о том, как проводятся операции на живых людях.
Генеральный директор, лидер и наставник Артём Мишвелов – рассказал, чем живёт центр, как он устроен и чем занимаются его сотрудники.
- Артём, как ты пришёл в эту профессию?
- Ещё со школьных времён мне нравились медицина и цифровые медицинские технологии. После школы я закончил Северо-Кавказский Федеральный университет по специальности «Медицинская биохимия». Сейчас возглавляю наш центр кибермедицины, где вместе с коллегами разрабатываю программное обеспечение, а также дорабатываем и продвигаем технологии 3D-моделирования в медицине. Также я являюсь сейчас резидентом ЗАО «Соцмедика» и «Сколково». Совместно с последними мы и разрабатываем медицинские экспертные системы.
- На какие средства живет центр?
- Этим мы и примечательны, что нам не нужно сумасшедшего финансирования, чтобы мы что-то делали.
Наши разработки требуют только расходных материалов. Сами посудите: чтобы разработать ПО, или загрузить данные в 3D-принтер, нужен только мощный компьютер.
Его нам предоставил СКФУ, а сам принтер мы смогли приобрести на грант, который получили после победы нашего проекта на «Машук-2015».
- Как начиналось становление центра кибермедицины?
- В начале этого пути я и мои соратники увлекались многими вещами, и искали нечто такое, на чём смогли бы сосредоточить знания и усилия. В нужное русло нас направил главный врач Ставропольского Краевого диагностического Центра, который указал нам на наши же способности. Мы стали развиваться в области моделирования человеческих органов на компьютере.
Сначала это были просто объёмные изображения, а потом мы стали печатать модели на 3D-принтере.
Результатом этой работы стало то, что на объёмной модели органа, будь то почка или сердце, проще подготовиться к предстоящей операции по удалению новообразований и опухолей. Врач может потренироваться на фигурке, а затем приступить и к настоящему больному человеку.
У нас уже есть патент на программный комплекс симуляционной хирургической системы. В этой части нашей трудовой деятельности мы создаём программы дополнительной и виртуальной реальности для практикующих врачей и студентов.
- Как студенты медицинских вузов используют ваши разработки?
- За счёт таких технологий их уровень образования на порядок выше, чем в других регионах, поскольку у них есть возможность досконально изучать природу человеческих органов и лучше понимать, как лечить их от всевозможных недугов.
Всё это становится частью больше практического процесса обучения, нежели теоретического, а значит, студенты со временем покинут стены университета уже более подготовленными специалистами. Это шаг вперёд как для ставропольского образования, так и для медицины региона.
- А врачи? Что они делают с вашими технологиями?
- Их сейчас задействует Ставропольский Диагностический центр.
Специалисты работают с объёмными моделями органов. На них ярким цветом окрашено заболевание или новообразование, которое нужно удалить. Предварительная оценка и тренировка на модели позволяет врачам многократно подготовиться к операции, и затем провести её максимально точно.
Это особенно полезно для практикующих врачей, которые могут чего-то не уметь. А учиться им всё-таки очень нужно.
- Что ещё позволяют сделать 3D-технологии?
- 3D-принтер позволяет не только моделировать органы, но также может создавать запчасти, из которых потом собирается готовый протез руки. Им могут пользоваться люди с врождённой патологией и те, кто лишился конечности в результате несчастного случая. Принцип работы этого протеза лишён сложных механических и электрических узлов.
На эти протезы мы тоже оформляем патенты. Ими заинтересовались в нашем крае и Краснодарском. Два человека в этих регионах уже тестируют протезы нашего изготовления, и если они одобрят использование наших разработок, возможно, это позволит запустить протезы и производство.
- В чем различие между этими протезами и теми, что были до ваших?
- Эти протезы проще, легче и дешевле. За рубежом создаются сложные механизированные части тела, которые работают от импульсов головного мозга.
Человек подумал – рука сделала. А наши протезы работают от сокращения мышц: движения кисти и отдельных пальцев здесь механизировано без вмешательства электрики.
Стоимость такого протеза мы планируем установить в районе 45 тысяч рублей, тогда как зарубежным цены не сложишь. Этот протез смогут позволить себе многие, если не каждый. Это позволит сделать протезирование, в первую очередь, доступнее.
Повреждённый узел протеза в этой конструкции легко можно починить. Всё как в конструкторе, детали взаимозаменяемы. Скажем, упал человек и сломал запчасть. На её замену уйдёт несколько минут, а стоить это будет совсем не много. То ли дело, если сломается сложный немецкий протез – повезёт, если его не придётся попусту выкинуть.
Да, стоит признать, что наши протезы немного слабее – с ними нельзя поднимать больших тяжестей, поскольку строение протеза просто не выдержит. Но шкафы таскать инвалид и не должен, я считаю, а пакет с покупками и вождение автомобиля они легко потянут. Их запас прочности рассчитан на нагрузки до 5 килограммов.
- А есть ещё ваши технологии, которые пока нигде не задействованы?
- Есть. Одну из таких мы продолжаем и продолжаем дорабатывать. Это технология очков дополнительной реальности, которую можно было бы задействовать в медицине.
Молодое поколение учёных и врачей по всему миру твердят, что такие новшества могут кардинально изменить хирургию.
Сами очки не мы придумали и не мы разрабатываем. Но, мы придумываем программы для этих очков, что немало важно. Без программного обеспечения в этих очках не будет ни малейшего смысла.
- Как ты представляешь себе дополнительную реальность для врачей?
- Я вижу необходимость такой технологии непосредственно в момент операции по удалению опухоли, например. Хирург может не отвлекаться от пациента и просмотреть нужные ему данные о человеке прямо на изображении с очков. Здесь также могут выводиться показатели пациента, пульс, давление. Не нужно будет бросать взгляд на всякие документы и приборы. В прямом смысле этих слов, всё перед глазами.
- На твой взгляд, чего сейчас не хватает современной медицине?
- А это и есть моя работа. У меня и моей команды нет желания повторять пройденные пути, и мы ищем новые. Наши разработки как раз и направлены на то, чтобы совершенствовать медицину в сфере диагностирования и хирургии. Ну, и подготовки молодых кадров, конечно же.
Наши проекты нашли поддержку у президента Российской Федерации и губернатора Ставропольского Края. Мы на особом контроле у правительства, которое нам даёт свободу действий в создании научных разработок.
Я думаю, что для врачей должен быть единый доступ к историям болезней всех пациентов. Никакой бюрократии и бумажной работы – только четкие данные о каждом из людей, кому нужна медицинская помощь, и чтобы любой врач мог обратиться к этому электронному списку.
Текст - Ярослав Лапин