Ректор СамГМУ Александр Колсанов: Только работая в межотраслевой научно-технологической кооперации можно создавать продукты нового поколения

Разработанное Самарским государственным медицинским университетом оборудование применяется в клиниках, реабилитационных центрах и образовательных учреждениях. Новый этап развития ВУЗа – трансфер созданных технологий в другие отрасли народного хозяйства.

О созданных инновационных продуктах и развитии межотраслевого сотрудничества рассказал ректор СамГМУ, профессор РАН А.В. Колсанов.

Александр Владимирович, СамГМУ победил в федеральном конкурсе лидирующих исследовательских центров по развитию «сквозных» цифровых технологий. Тема «Платформенная технология виртуальной и дополненной реальности для оценки и развития человека» - сложная и междисциплинарная. Что обеспечило победу ВУЗа и какие созданные компетенции будут базовыми для ведения работ по этому гранту?

 - ВУЗ развивается по модели научно-образовательного технологического центра инновационного цифрового университета. Цифровая трансформация ВУЗа и успешно реализованные проекты в этой сфере позволили уже в 2013-м году сформировать направление «Информационные технологии в медицине» как новую отрасль экономики Самарской области, а 2014-м году был создан Инновационный территориальный кластер медицинских и фармацевтических технологий. Сегодня в числе индустриальных партнеров университета – российские и зарубежные медицинские и фармацевтические, производственные предприятия, IT-компании.

Что касается созданных компетенций, то мы делаем ставку на наши разработки в области виртуальной и дополненной реальности, Big Data, искусственного интеллекта, нейротехнологий, генетические исследования, биотехнологии и др.

Перспективными инновационными изделиями являются наши аппаратно-программные комплексы для нейрореабилитации людей с двигательными и когнитивными нарушениями, интерактивный анатомический стол «Пирогов», система планирования и хирургической навигации AUTOPLAN, линейка тренажеров «Виртуальный хирург», и многие другие.

Но цели нашей программы лидирующего исследовательского центра выходят за рамки медицинской отрасли. Мы заинтересованы в развитии межотраслевой научно-технологической кооперации и интеграции системных решений в междисциплинарных сферах.

Расскажите более подробно об уже внедренных технологиях и применяемом оборудовании в системе российского здравоохранения?

- В марте 2019 года разработка СамГМУ - первая российская хирургическая навигационная система AUTOPLAN получила медицинскую регистрацию Росздравнадзора.

На сегодняшний день более 10 комплексов поставлено в медицинские учреждения. Система работает с результатом компьютерной томографии. С ее помощью создаются 3D-модели оперируемых органов, в которых наглядно выделяется расположение сосудов и новообразований. Это позволяет значительно повысить точность хирургического вмешательства, сократить время на диагностику и проведение операции.

AUTOPLAN позволяет уменьшить кровопотерю, меньше повреждаются ткан, соответственно снижаются риски и возможные осложнения. Непосредственно перед началом хирургического вмешательства уже находясь в операционной врач проводит «привязку» трехмерной модели к телу пациента, используя систему оптического инфракрасного трекинга.

AUTOPLAN выдает в режиме реального времени субмиллиметровую точность в определении границ областей хирургического интереса с точностью и четкое отображение контуров анатомических структур, учитываются даже самые незначительные смещения человеческого тела в пространстве, возникающие вследствие дыхания. AUTOPLAN активно применяется сейчас в нейрохирургии, онкологии, травматологии и ортопедии, челюстно-лицевой хирургии. 

Внедрен в клиническую практику и тренажер для восстановления пациентов после инсульта ReviVR. Более 20 тренажеров - систем ранней реабилитации с тактильной обратной связью, используемых технологии виртуальной реальности, поставлено в клиники России и реабилитационные центры. ReviVR предназначен для активации и восстановления нейронных связей, воздействуя на ключевые рецепторы человека: слуховой, тактильный, визуальный. Использование аппаратно-программного комплекса приводит к «запуску» шагательного рефлекса.

Далее у пациента постепенно идет адаптация к вертикальному положению. Очков VR погружают его в виртуальную среду, напоминающей сюжеты из его жизни. К полной иллюзии самостоятельного движения приводит то, что пациент «видит» свои нижние и верхние конечности, а виртуальное перемещение сопровождается давлением на стопы функциональными пневмоманжетами, имитирующими разную скорость ходьбы. Тренажер также применяется для реабилитации пациентов после нейрохирургических операций, спинальных и черепно-мозговых травм, при болезни Паркинсона и рассеянном склерозе, увеличивая эффективность реабилитации в полтора-два раза.

Ещё один аппаратно-программный комплекс «ReviMotion» предназначен для реабилитации детей с нарушениями двигательной активности, в том числе с ДЦП. Занятия проходят в форме компьютерной игры, в основу которой положены упражнения лечебной физкультуры. Игровая форма мотивирует ребенка к занятиям физкультурой, поэтому курс реабилитации становится комфортным. Реабилитационные методики разработаны совместно с врачами-неврологами.

К новому поколению учебного оборудования я отношу АПК «Пирогов». При использовании этого интерактивного обучающего программного продукта логика обучения студентов и врачей четко выстраивается логика всего цикла естественно-научных дисциплин. Изучать топографическую и патологическая анатомию, судебно-медицинскую экспертизу, хирургию, офтальмологию, стоматологию, отоларингологию и др. предметы становится проще. Программный продукт охватывает все задачи полного цикла обучения: визуальное знакомство с анатомическим материалом, изучение текстового материала, помощь в проверке качества усвоения полученных знаний и автоматической обработки результатов.

Также возможно проводить диагностику заболеваний по снимкам МРТ, КТ, УЗИ реальных пациентов. 3D-анатомический стол «Пирогов» активно продается на российском и зарубежном рынках. Мы постоянно модернизируем его, но уже сегодня его возможности впечатляют. Он мгновенно отображает в натуральную величину самые детализированные 3d-модели человеческого тела, а также долевое и сегментарное строение более четырех тысяч объектов их которых оно состоит, связочный аппарат и внутриорганные структуры.

Также СамГМУ разработал клинико-диагностическую PACS - систему «Луч-С». Изделие внесено в Единый реестр российских программ для электронных вычислительных машин и баз данных. Аппаратно-программный комплекс «Луч-С» имеет несколько комплектаций.

В частности имеются автоматизированные места врачей-рентгенологов и врачей-клиницистов, сервер хранения и обработки медицинских данных. «Луч-С» дешифровать изображения, полученные со всех диагностических приборов, включающих – УЗИ, КТ, МРТ, эндоскопы, микроскопы, офтальмологическое оборудование.

В рамках проекта PraxisVR мы разрабатываем учебные курсы в виртуальной реальности.

Тренажеры рассчитаны на помощь в освоении, как узкопрофессиональных навыков, так и универсальные компетенции. Учебный процесс в виртуальной реальности можно проводить очно, на своей учебной площадке, но предусмотрен онлайн-формате удаленного доступа.

В числе созданных продуктов - симулятор открытой хирургии - виртуальный хирург «Surgera VR». Обучение проходит в очках виртуальной реальности и дает возможность проведения операции трахеостомии. Модель лечебно-профилактического учреждения «Виртуальная клиника» использует очки VR, в которых можно перемещаться начиная с приемного покоя, по всем помещениям, зайти в современную интегрированную операционную, познакомиться как работают современные медицинские приборы и инструменты.

Какие проекты вы реализуете в немедицинской сфере?

- Сегодня мы все более активно начинаем выходить за рамки медицинской отрасли. Например, создали образовательный VR-симулятор для АО «РЖД», систему контроля соблюдения техники безопасности для компании ПАО «НК «Роснефть», систему подбора персонала для колл-центров МТС с применением виртуальной и дополненной реальности.

Продукт представляет собой разные тесты, включая и анализ возможности по многофункциональному взаимодействию, которые невозможно реализовать на этапе устного собеседования.

Также с ПАО «МТС» мы создаём на площадке СамГМУ совместную лабораторию искусственного интеллекта с применением VR/AR. На сегодняшний день в сотрудничество с СамГМУ вовлечено более 40 авторитетных российских и зарубежных организаций: в их числе Госкорпорация «Ростех» и входящие в ее состав концерны и предприятия: АО «Концерн Вега», АО «Швабе», АО «НИИМА «Прогресс», АО «Самарский электромеханический завод».

Практически все наши разработки имеют индустриальных партнеров. Только работая в межотраслевой научно-технологической кооперации можно создавать продукты нового поколения. В Стратегии развития СамГМУ это направление является безусловным приоритетом. Нам интересна и космическая медицина.

В январе наш ВУЗ посетило руководство Объединенной ракетно-космической корпорации. Мы сформировали дорожную карту сотрудничества и заключили Соглашение.

Могу отметить, что это не декларация о намерениях, а начало работы по конкретным проектам с предприятиями Роскосмоса по разработке, серийному производству инновационного оборудования, участию в программах космических полётов.

Уверен, что это сотрудничество внесет свой вклад и в модернизацию отечественной промышленности.

СамГМУ является также экспертным центром. На его площадке уже несколько раз проводились совещания по программам диверсификации оборонно-промышленного комплекса России. На площадке СамГМУ в декабре 2019 года тема регуляторных «песочниц» по созданию стандартов, нормативных актов, регламентирующих использование систем поддержки и принятия врачебных решений с применением технологий искусственного интеллекта обсуждался на совещании, на котором присутствовали (на тот момент) министр цифрового развития, связи и массовых коммуникаций РФ Константин Носков и замминистра здравоохранения РФ Елена Бойко.

В ходе этого совещания мы также продемонстрировали платформу сбора и анализа медицинских данных, интегрирующую информацию с носимых устройств пациента (онлайн-мониторинг) с медицинскими информационными системами и разработки в области диагностической медицины - лаборатории на чипе.

Взаимодействие экспертного сообщества с институтами развития федерального уровня и всеми ветвями власти очень важно, ведь в самой ближайшей перспективе мы должны выйти на мировой рынок с конкурентоспособными уникальными технологиями и инновационным оборудованием.