Уникальная программная разработка Саратовского госуниверситета подсказывает хирургам правильные решения при сложных операциях

Над продуктом несколько лет трудилась Лаборатория систем поддержки принятия врачебных решений при Образовательно-научном институте наноструктур и биосистем СГУ.

Инновационную разработку «Система предоперационного планирования с биомеханической поддержкой SmartPlan Orto» финансировал федеральный Фонд перспективных исследований.

С момента своего создания в 2009 году образовательно-научный институт наноструктур и биосистем был задуман как междисциплинарный. В его формировании участвовали четыре факультета: механико-математический, биологический, химический факультеты, а также факультет нано — и биомедицинских технологий.

Институт работает в русле приоритетов научно-технического развития России, сформулированных на уровне государства. Усилия ученых сфокусированы в области нано- и биомедицинских технологий, компьютерного моделирования, нано- и биомеханики, химии, медицины.

Поэтому естественно, что программный продукт «Система предоперационного планирования с биомеханической поддержкой SmartPlan Orto» родился на стыке сразу нескольких научных направлений: это и медицина, и кибернетика, и сопромат в применении к живым организмам.

Как рассказал «БВ» научный руководитель лаборатории – профессор, доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой математической теории упругости и биомеханики механико-математического факультета, президент НИУ СГУ Леонид Коссович, интерес к синтезу физики, математики и медицины возник давно:

— Медицинская тематика – не новость для нас, у нас и в названии кафедры присутствует биомеханика, стало быть, мы фокусируемся и на живых организмах. Не так давно совместно с Центром сердечно-сосудистой хирургии имени А.Н. Бакулева (Москва) выполнили серьезную большую работу по исследованию бифуркации сонной артерии. А теперь сферой нашего интереса стал опорно-двигательный аппарат, ведь операции на позвоночнике и тазобедренном суставе давно не редкость, их число растет, технологии усложняются, рынок имплантатов тоже не стоит на месте. Но как выбрать оптимальную методику, какой имплантат применить? Это важнейшие вопросы, от которых зависит успех оперативного вмешательства.

Большой удачей для научного коллектива Лаборатории систем поддержки принятия врачебных решений стал грант от федерального Фонда перспективных исследований. Как известно, это фонд поддерживает исследования и разработки в интересах обороны страны и безопасности государства, так что тема, над которой работает лаборатория, признана важной для российской обороноспособности!

А потому ничего удивительного нет в том, что программный продукт создавался в тесном взаимодействии с сотрудниками НИИ травматологии, ортопедии и нейрохирургии  СГМУ  им. В. И. Разумовского и кафедры военной травматологии и ортопедии Военно-медицинской академии им. С. М. Кирова (Санкт-Петербург).

 — Мы постоянно консультировались и с нашими коллегами из Саратовского медицинского университета, и с военными медиками, чтобы наш продукт полностью удовлетворял их потребностям при выборе стратегии и тактики операций на позвоночнике, тазе и тазобедренном суставе, а во-вторых, чтобы интерфейс программы был интуитивно-понятен человеку, далекому от ИТ-технологий, — поясняет руководитель ОНИ наноструктур и биосистем кандидат ф.-м.н. Ирина Кириллова. – Потому что для нас крайне важно, чтобы результат наших трудов был востребован рынком.

Разработка софта заняла более трех лет, в проекте были задействованы все сотрудники лаборатории, а их более 20 человек.

В итоге при финансовой поддержке Фонда перспективных исследований была пройдена стадия научно-исследовательских работ и создана рабочая модель уникального продукта. Причем уникальность – это не просто слово. Назначение системы — поддержка решения врача при предоперационном планировании и выборе оптимального варианта хирургического лечения последствий травм и заболеваний позвоночно-тазового комплекса. Впервые в мире  предоперационное планирование дополнено биомеханической поддержкой решения врача и прогнозированием результатов лечения.

— Операции на позвоночнике и тазобедренном суставе – это давно уже рутинная практика, — рассуждает начальник отдела компьютерного моделирования в биомедицине и материаловедении, кандидат ф.-м. наук, доцент кафедры МТУ и БМ Дмитрий Иванов. – Естественно, за рубежом уже существуют программные продукты, которые призваны помочь хирургу принять оптимальное решение. Но у нас в стране таких разработок нет, кроме того, импортный софт, который используется в ряде российских клиник, имеет более ограниченный функционал по сравнению с тем, который создали мы здесь, в Саратове.

Какими же новшествами может похвастаться саратовский продукт с громким названием «Система предоперационного планирования с биомеханической поддержкой SmartPlan Orto»?

— Назову лишь некоторые: система позволяет проводить индивидуальное предоперационное планирование и подбирать систему фиксации с учетом анатомии конкретного пациента; используя биомеханическое моделирование обосновывать выбор оптимального варианта лечения; давать количественную оценку стабильности фиксации и выживаемости имплантатов; накапливать информацию по клиническим случаям; прогнозировать результаты лечения; проводить рандомизированные исследования; получать доступ к базе данных с моделями имплантатов, применяемых на территории России; выполнять доклиническую апробацию индивидуальных имплантатов — перечисляет руководитель ОНИ наноструктур и биосистем Ирина Кириллова. – Кроме того, при использовании зарубежного софта всегда есть опасность передачи данных пациентов его разработчикам.

Отметим, что создание таких уникальных разработок полностью отвечает идеологии и функционалу национального проекта «Наука» и входящему в него федеральному проекту «Развитие научной и научно-производственной кооперации». Такой продвинутый софт с уникальными характеристиками приближает решение поставленной в рамках нацпроекта задачи вывести Россию в топ-5 мировых держав — лидеров в области науки. Не будем забывать и о принятых в рамках нацпроекта «Наука» приоритетах научно-технологического развития страны до 2027-2032 годов, где значится переход к передовым цифровым, интеллектуальным производственным технологиям.

Отметим, что уже сегодня функционал программы, созданной в СГУ, поражает воображение, ведь благодаря ей план будущей операции можно увидеть даже в смартфоне — если в нем, конечно, установлен саратовский софт. Достаточно поднести гаджет к демонстрационному экрану, на котором выложены рентгеновские снимки поврежденного позвоночника, как на смартфоне высвечивается картинка, как позвоночник должен выглядеть в идеале, какие параметры нужно скорректировать в ходе операции, каким имплантатом лучше заменить поврежденный сегмент.

Кстати, сейчас в лаборатории идет активный кастинг: в СГУ приезжают потенциальные инвесторы, чтобы познакомиться с продуктом и принять решение о вложении средств. Ведь впереди стадия опытно-конструкторских работ, которую ФПИ не финансирует. Помимо бизнес-ангелов, есть в стране и фонды, которые могут взять на себя второй этап, но, увы, и здесь требуется софинансирование. А модные сегодня разговоры о разработке сугубо отечественного программного обеспечения пока что не подкрепляются финансово.

— В стране порядка достаточно крупных 400 клиник, где выполняют операции на позвоночнике и операции по эндопротезированию суставов, — рассказывает научный руководитель ОНИ наноструктур и биосистем, профессор, доктор ф.-м. н., президент НИУ СГУ Леонид Коссович. – Все они – наши потенциальные потребители. Для успешного продвижения на рынок мы предложим более привлекательные ценовые условия, нежели у иностранного продукта. При этом наш функционал значительно богаче, плюс понятный интерфейс и русский язык. Университет при поддержке ФПИ разработал немало изделий, которые уже нашли применение на государственном уроне, так что в счастливой судьбе этой разработки я не сомневаюсь. А деловым кругам я предлагаю надежный и перспективный объект для инвестирования.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.