Отечественные разработки в сфере инженерной бионики могут улучшить качество жизни миллионов людей.
12 сентября состоялось очередное заседание Клуба молодых ученых. Встреча прошла в Сеченовском университете и была посвящена отечественным исследованиям и разработкам в области бионической инженерии и реабилитационной медицины. Заседание Клуба модерировал Никита Букреев, руководитель нейросенсорной лаборатории технопарка SuperFood «Росбиотех».
Представитель принимающей стороны, директор Института бионических технологий и инжиниринга Первого Московского государственного медицинского университета имени И.М. Сеченова Дмитрий Телышев приветствовал своих коллег-исследователей и рассказал о работе по созданию новых устройств, помогающих врачам и пациентам.
«Возглавляемый мною институт – подразделение инженерное, у нас нет в штате врачей. Мы пытаемся с точки зрения инженерии решить те задачи, которые можно было бы транслировать в медицину», – отметил он.
Направление реабилитации, замещения внутренних органов становится все более актуальным, в ближайшие годы рынок бионических протезов будет бурно расти. Институт бионических технологий и инжиниринга работает по запросам врачей клиники Сеченовского университета. Примеры созданных в нем устройств – нейростимулятор гортанных нервов, который используется после операции на гортани, реабилитационная перчатка для восстановления мышечной памяти больных после инсульта. Проводятся исследования полимерных актуаторов, которые могут совершать механические движения под воздействием электрического тока.
Дмитрий Телышев познакомил участников Клуба молодых ученых с перспективами развития бионических протезов. Это совершенствование нейроинтерфейсов, создание «природоподобных» искусственных мышц, повышение «разрешающей способности» искусственной кожи. Важно, чтобы создание новых устройств сочеталось с технологиями реабилитации больных в клинике.
Следующий доклад был посвящен крупному проекту, поддержанному Российским научным фондом – созданию бионической кисти. Для этого объединили свои усилия Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П. А. Соловьёва, Московское протезно-ортопедическое предприятие и Ярославский государственный медицинский университет.
«Мы как протезно-ортопедическое предприятие помогаем отечественным разработчикам и производителям принять правильное решение на начальной стадии создания устройства и на этапе его апробации совместно с нашими пациентами», – рассказала Татьяна Руцкова, руководитель технического департамента МосПрОП. Бионические протезы помогают восстановить утраченные при ампутации функции, европейские страны уже давно протезируют своих граждан подобными устройствами, и России необходимо развивать бионическое протезирование. «Это будет особенно эффективно, если протезисты будут сотрудничать с разработчиками из медицины», – уверена Татьяна Руцкова.
Заведующий кафедрой медицинской реабилитации и спортивной медицины Ярославского государственного медицинского университета Александр Шкребко в своем выступлении перечислил несколько важных аспектов, которые требуют пристального внимания. Это и методы хирургических операций, которые должны предусматривать в дальнейшем возможность использования бионического протеза, и технические вопросы, например, эффективность источников питания, и социально-психологические: ампутация – огромный стресс, пациенту необходима помощь в преодолении этой тяжелой ситуации. Усилия травматологов, хирургов, протезистов должны быть скоординированы и совместны.
«Мы живем, когда формируется новая специальность – физическая и реабилитационная медицина», – заявил Александр Шкребко. Реабилитация отличается от лечения, потому что во главу угла ставится человек, его потребности в движении, социализации и нормальной жизни.
Затем выступил представитель основного исполнителя гранта РНФ – Рыбинского государственного авиационного технического университета имени П. А. Соловьёва. Доцент кафедры «Электротехника и промышленная электроника» РГАТУ Евгений Елисеичев рассказал о деталях и этапах проекта:
«Разрабатываемая кисть будет являться частью отечественного протеза верхней конечности с биоэлектрическим управлением. Одновременно мы решаем задачи по организации полноценной системы поддержки пациентов, начиная от первичных медицинских осмотров и заканчивая комплексом реабилитационных процедур по собственным методикам для разрабатываемого протеза».
Устройство полностью разработано в РГАТУ. В конце сентября ученые планируют представить экспериментальный образец антропоморфной бионической кисти и до конца текущего года провести натурные испытания совместно с коллегами из филиала «Ярославский» Московского протезно-ортопедического предприятия и Ярославского государственного медицинского университета. Разработчики стремились по максимуму обеспечить комплектующие в протезе от отечественных компаний. Благодаря этому его стоимость составит ориентировочно 2,6 миллиона рублей, это достаточно небольшая цена для такого высокотехнологичного продукта.
В следующем году в РГАТУ начнется строительство кампуса «Меркурий», в котором планируется организовать Центр биомеханики и искусственного интеллекта. Здесь будут сосредоточены научные исследования, производство опытных образцов и серийной продукции для протезно-ортопедической отрасли. К работе в центре будут привлекать студентов и аспирантов.
Третий доклад, завершающий встречу в Сеченовском университете, представил Андрей Демчинский, руководитель медицинских проектов Лаборатории «Сенсор-Тех». Он рассказал о системе нейроимпланта для возвращения зрения людям, утратившим способность видеть. Разработанная в Сенсор-Техе платформа называется ELVIS V. Система состоит из двух частей: внешнего устройства, включающего видеокамеру и компьютер для обработки видеосигнала, и, собственно, нейроимпланта – электрода в виде тонкой пленки, который вживляется в мозг.
Андрей Демчинский рассказал, что пока система может обеспечивать только контурное зрение, достаточного, чтобы идентифицировать объект: «Чтобы я понял – это человек, а это три человека, стул, кружка, это машина проехала и так далее». По замыслу разработчиков, более детальная информация, например, кому принадлежат лица людей перед камерой, будет восприниматься и обрабатываться компьютером и передаваться человеку через наушники в звуковом виде. Ученые уже провели операцию по вживлению нейроимпланта в мозг обезьяны, пока только для проверки биосовместимости. Впереди – эксперименты по проверке функциональности устройства. «Если все будет хорошо, то к 2025 году мы выходим на клинические испытания, и первые люди получат отечественные бионические импланты», – заключил эксперт.
После докладов состоялась профессиональная дискуссия, участники задавали вопросы спикерам. Были затронуты проблемы емкости рынка медицинских бионических устройств в России, взаимоотношений с инвесторами, доступности высокотехнологичных устройств для пациентов, необходимости изменения законодательства – чтобы люди, нуждающиеся в помощи, могли принимать участие в клинических испытаниях новых разработок. Обсуждались и технические вопросы. Одной из самых актуальных стала проблема энергоснабжения бионических устройств, эффективность источников питания – батареек и аккумуляторов, а также вопросы их утилизации.
Клуб молодых ученых создан под эгидой Департамента образования и науки Москвы. Организовал заседание Клуба молодых ученых Корпоративный университет московского образования.
Вся актуальная информация о мероприятиях программы «Формирование сообщества молодых ученых Москвы» представлена в телеграм-канале «Научный телеграф».