Наступление на «технофронте»

8 февраля наша страна отметила день российской науки

        О том, что главная проблема российской науки – слабая связь с промышленной практикой, об этом говорится давно, но ситуация крайне медленно меняется в лучшую сторону. На днях Премьер-министр РФ Дмитрий Медведев вновь указал на низкую кооперацию бизнеса и науки и недостаточную востребованность инноваций в экономике. Открывая заседание Экспертного совета, на котором обсуждались перспективы развития сферы инноваций, он сказал: "Среди тех проблем, которые есть у нас, совершенно очевидно нужно упомянуть низкий уровень кооперации между наукой и частным бизнесом, недостаточную востребованность и спрос на инновации, о чем мы не устаем говорить последние 7-8 лет".
 

      Как работает технопарк Самарского государственного медицинского университета, какие передовые технологические и организационные возможности он создает малым предприятиям для проведения научных исследований, открытия новых видов производств, наш рассказ сегодня.

 

3-D атлас, маркеры операционного поля, учебные симуляторы
 

Технопарк при СамГМУ был создан в апреле 2014 г. До этого момента в университете существовали отдельные предприятия, которые занимались прорывными исследованиями в области медицинской техники. Поэтому и название новому подразделению не пришлось долго придумывать. К тому моменту имелось немало интересных разработок, да и сама организационная структура технопарка «выкристаллизовалась» этап за этапом.
 

- Любой регион всегда заинтересован в развитии научных и деловых связей, в развитии наукоемких производств, - говорит ректор СамГМУ, академик РАН Геннадий Котельников. - Инновационные конструкторские решения и технологии появляются сначала в конструкторских бюро, научно-производственных лабораториях, вузовских технопарках. Составной частью региональной инфраструктуры является и Технопарк СамГМУ. Это площадка, где идеи учёных воплощаются в экспериментальные установки и опытные образцы, где студенты постигают азы промышленных медицинских и фармацевтических технологий.
 

Университетский технопарк уже предлагает лечебным учреждениям интересные разработки. Начнем их представления с самых сложных, они создаются с применением сложнейших IT-технологий. Когда знакомишься с ними, то складывается впечатление, что ты каким-то чудом оказался в лаборатории медицины будущего. Иначе, уверяю, нельзя расценить приложения для визуализации анатомического атласа в дополненной реальности. Действует он следующим образом: при наведении камеры мобильного устройства на изображение в атласе происходит его распознавание и на экране появляется трехмерная модель, соответствующая рисунку. То есть студент или врач видит не просто картинку в специальных очках, перед ним открывается многомерное изображение. При этом модель можно поворачивать на 360 градусов в любом направлении, есть функция масштабирования с использованием мультитач устройства. А информационные сервисы помогают воспользоваться разделами: сноски, описание, разделение на части. То есть можно не только прочитать, увидеть, как выглядит заболевание какого-то органа, но и рассмотреть, в том числе и патологический процесс, с помощью 3-d визуализации.
 

Сегодня бурно развивается пластическая хирургия. Поэтому родился проект по виртуальной 3D-реконструкции частей тела, а именно подбор грудных имплантов. Сначала по трем фотографиям пациента выстраивается его 3D-модель, затем по каталогам врач подбирает необходимые импланты, а дальше он может визуализировать результаты планируемой пластической операции.
 

Другая система - планирования и контроля хирургических операций позволяет создать анатомические 3D-модели операционного поля на основе графических данных, полученных от диагностического оборудования. На операционное поле и инструменты устанавливаются маркеры, по которым определяется положение относительно друг друга. С помощью видеокамер и маркеров система распознает объекты операционного поля и хирургические инструменты. Понимая взаимное расположение объектов операционного поля, можно проанализировать, насколько точно было выполнено оперативное вмешательство.
 

Стоит назвать и учебные симуляторы, по которым обучают молодых хирургов выполнению эндоскопических операций. Безусловно, два аппарата обошлись вузу принципиально дешевле, нежели если бы они были куплены у известных производителей.
 

Эффективность доказана на практике
 

Корреспонденту «МГ» показывают прибор для лечения раневых поверхностей. Он уже имел свои аналоги, которые создавались раньше в стенах СамГМУ. В частности, в 2008 г. аппарат, имевший гораздо меньше возможностей, уже применялся в отделении сосудистой хирургии клиник университета. Таким образом сам подход уже доказал свою эффективность на практике. Сегодня устройство прошло полную техническую и технологическую ревизию. Оно серьезно усовершенствовано с помощью современных технологий. После сертификации его производство будет поставлено на поток.
 

Огромное преимущество самарского прибора – комплексное воздействие. Оно заключается в заживляющем воздействии физиотерапевтического лазера и эффекта от применения распылённого лекарственного средства с помощью ингалятора. Как убедительно доказали исследования, пациент идет на поправку в два раза быстрее, чем при использовании обычных методик. Более того, прибор показывает большую результативность, если его применяют для воздействия на длительно незаживающие раны. Отличные результаты он демонстрирует и при лечении трофических язв, при воздействии на раны, воспаление в которых вызвано бактериями неизвестной этимологии.
 

Задача любого технопарка – коммерциализировать предлагаемые разработки. У нового прибора большое будущее, поскольку он будет востребован в поликлиниках и стационарах. Так что перспективный рынок достаточно большой, а инновационная суть изделия делает ее интересной для поставки и за рубеж. Кстати, подобный опыт уже есть - по одному макету уже продано в несколько зарубежных стран. Коммерческая стоимость аппарата оценивается в 80-100 тыс. рублей. Его можно использовать и с различными лазерными головками.
 

Автору этих строк показали еще одну интересную и многообещающую разработку – счетчик капельниц. Это устройство контролирует объем лекарства, находящийся в капельнице. С помощью специальной программы данная информация передается на компьютер, планшет или смартфон. Благодаря этому медсестра может не подходить и  не проверять, какое количество лекарства осталось в капельнице. Соответственно на ее попечении может находиться гораздо больше больных. Испытания новой системы проходят в клиниках СамГМУ. Все говорит о том, что очень скоро это разработка выйдет в серию. А если учесть, что в каждом лечебном учреждении ежедневно в зависимости от масштаба отделения ставится от 15 до 100 капельниц, то потенциально новое изделие может заинтересовать многих. Стоимость набора, состоящего из непосредственно устройства и двух зарядных станций, составляет порядка 10-15 тыс. рублей.
 

Другую задачу решает прибор для управляемой инфузионной терапии. Он находится в стадии разработки, но опытные образцы будут созданы в ближайшее время. Скорость и объем вводимых препаратов с его помощью будет подбираться по параметрам конкретного пациента, так как в нем запрограммировано  автоматическое управление объемом инфузионной терапии. А это позволяет в режиме реального времени контролировать объем возмещаемой жидкости у конкретного больного, менять качественное и количественное соотношение инфузионно-трансфузионной терапии при изменении системной гемодинамики пациента. Отсюда возможность минимизировать осложнения у больных и своевременно оповещать медицинский персонал о переменах в состоянии пациента.
 

Внутрисосудистое измерение параметров отображением кривой давления на графическом дисплее и данных на табло монитора является наиболее удобным, достоверным способом непрерывного мониторинга показателей сосудистой системы.
 

Потребителями этого устройства являются отделения реаниматологии, анестезиологии и интенсивной терапии, онкологии, кардиологии. Предполагаемая его конечная цена около 35 тыс. руб.
 

Еще один интересный проект, который родился благодаря кафедре нормальной физиологии СамГМУ – очки циркадных ритмов. Они смогут регулировать выработку гормона мелатонина, который, как известно, влияет на биоритмы сна и бодрствования человека. Благодаря им можно добиться антидепрессивного, тонизирующего эффекта. Проведенные исследования доказали эффективность в профилактике таких тяжелых хронических заболеваний, как сахарный диабет второго типа. Чтобы добиться хорошего результата, их достаточно носить утром и вечером в осенне-зимний период.
 

Но на этих интересных работах работа технопарка не заканчиваются. Директор технопарка СамГМУ Алексей Рубцов и заведующий инжиниринговым отделом центра прорывных исследований Алексей Сорокин поделились и планами. Сейчас прорабатывается вопрос монтажа автоматической линии по СНД-монтажу электронных плат. Аналогов сборки электронных составляющих в регионе нет. Там будет лаборатория для электрических испытаний, цех сборки – входного и выходного контроля изделий. А еще - уникальная безэховая комната для испытания изделий на электромагнитную совместимость и соответствие стандартам. Эти новые производственные возможности позволят кроме использования мощностей для своих разработок, оказывать услуги по производству электронных изделий. Отдельно они отметили и лабораторию на чипе, где разрабатываются технологии анализа биохимических параметров. Современные лабораторные системы иностранного производства достаточно дороги и какую-то часть такого анализирующего оборудования можно было бы выпускать и на Родине.
 

В производственном подразделении СамГМУ имеется большой парк оборудования. 3D принтеры используются для изготовления изделий, полученных с помощью технологий быстрого прототипирования: стоматологических имплантов, костных пластин, корпусов медицинских приборов. Стационарные и ручные сканеры нужны для создания высокоточных трёхмерных моделей. Кроме того, на токарных и фрезерных станках можно создавать изделия из мягких металлов, например, из меди, латуни. Работать со сталью и сплавами титана можно на второй промышленной площадке, где развёрнуто тяжелое производственное оборудование. Все это позволяет технопарку СамГМУ оказывать комплексную поддержку малым предприятиям, привлекать их к созданию новых производств.
 

Сегодня главные приоритетные инновационные направления СамГМУ - новые материалы, IT-медицина и медицинское приборостроение. По словам ректора СамГМУ, академика РАН Геннадия Котельникова, важное преимущество технопарка - комплексный подход к ведению сложных проектов. То есть решается проблема, о которой говорилось в начале публикации: соединение длительных этапов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, подготовка новых изделий к промышленному производству и запуска их в первые серии.
 

Алексей Папырин,
спец. корр. «МГ», Самара.

На снимке: ректор СамГМУ, академик Геннадий Котельников (слева), директор Института инновационного развития СамГМУ Александр Колсанов (в центре) знакомят министра здравоохранения Российской Федерации Веронику Скворцову (справа) с разработками технопарка.