Руководитель Научно-технологического центра СибГМУ «Цифровая медицина и киберфизика» Иван Толмачев рассказал о предназначении и структуре центра, поделился перечнем разработок, находящихся в стадии высокой готовности. Центр создан на базе медико-биологического факультета СибГМУ в рамках реализации стратегического проекта «Бионические цифровые платформы» программы «Приоритет-2030».
Иван Владиславович, расскажите, с какой целью был создан Научно-технологический центр «Цифровая медицина и киберфизика»?
В классическом медицинском университете есть три основных направления деятельности: образование, наука, клиника. Чтобы сформировать четвертое — продуктовая наука или инновационная наука, понадобилось создать Научно-технологический центр. Иными словами, цель деятельности Центра не научная работа, а законченный продукт, который востребован рынком.
Каковы механизмы работы Центра, как он функционирует?
В Центре есть руководитель и его служба, а также четыре отдела.
Первый — отдел быстрого прототипирования медицинских изделий. Это все, что касается непосредственно разработки какого-либо медицинского устройства.
Второй — отдел разработки медицинского программного обеспечения. Это второй этап после регистрации данных, когда их нужно правильно интерпретировать, визуализировать.
Третий — отдел медицинских данных и биоинформатики. Он занимается поддержкой принятия решений, системами искусственного интеллекта.
Эти три отдела разрабатывают современную концепцию медицинского изделия, которое работает следующим образом: есть устройство, которое регистрирует данные; есть персональный компьютер, который их обрабатывает и визуализирует, обеспечивает интерфейс-взаимодействие с этим устройством; имеется поддержка принятия решений, которая чаще всего находится в облаке. Итак, у нас получается полноценный продукт: мы делаем и приборы, и ПО, и модели на основе искусственного интеллекта в том числе.
Четвертый отдел занимается продвижением. То есть, это отдел не технический, а скорее сопровождения. Во-первых, он правильно определяет направление деятельности, анализируя рынок и оценивая востребованность. Во-вторых, решает вопросы продвижения: каким образом и по какой бизнес-модели мы должны выходить на рынок.
Какие разработки создаются Научно-технологическим центром? На какой стадии они находятся?
У нас есть перечень проектов разного уровня готовности. Из самых готовых — «Офтальмик+». Это система поддержки принятия врачебных решений для врача-офтальмолога. Уже пилотируемый проект в Томской области — система, которая собирает данные со всего региона, предоставляет их врачам, а также на основе ИИ выставляет вероятность диабетической ретинопатии. За полтора года использования — 30 человек, спасенных от потери зрения. На данный момент мы завершили технические испытания, следующий этап — клинические испытания. В скором времени получим регистрационное удостоверение, что означает максимальную готовность проекта.
Второй проект — «Нейро-Kinesis». Это система восстановительного лечения при нарушениях мелкой моторики. Ее могут использовать в реабилитации пациенты после инсульта, травм верхних конечностей, страдающие мононевропатией, полиневропатией и туннельным синдромом.
Еще один проект на высокой стадии готовности — не совсем из области медицины, скорее из области здравоохранения — так называемая клиническая бизнес-аналитика. Это то, что позволяет главврачу правильно отслеживать события своей клиники с точки зрения потока пациентов, экономики. То есть, это скорее система управления.
Другой проект более научный, и по этой причине дольше выходит в практику — электроимпедансная визуализация, электроимпедансный томограф. Мы последовательно выстроили цепочку областей применения: начинаем с хирургии и продолжаем интенсивной терапией, и в том числе головным мозгом. Сейчас это интраоперационный мониторинг, контроль состояния тканей, контроль типа тканей в процессе хирургического вмешательства.
Также создали вакуумный пинцет для задач хирургии, то есть удержания органов ткани при помощи вакуума в процессе хирургической операции. Таких устройств почему-то нет, но они востребованы.
Центр занимается и учебными проектами, связанными с процессом образования. Например, тренажер для лапароскопии — учебные коробки с контентом, с применением дополненной реальности.
Есть проект по радиомике, разработанный совместно с Вэньчжоуским университетом, — поиск дополнительных свойств на медицинских изображениях. Это больше научный проект, но с последующим практическим применением.
Интересным является проект по контролю кровотечения в условиях интенсивной терапии. Но он сейчас находится на стадии научно-исследовательской работы, нам нужно подтвердить гипотезы, что разработанная нами модель работает в реальности. Если мы это подтвердим, можем дальше переходить к решению задач военной медицины, медицины катастроф. В том числе мониторинг состояния военнослужащих на передовой.
Поделитесь, какие трудности возникают в процессе внедрения научных идей в практику?
В медицине довольно сложно внедрять научные идеи, так как полноценно внедрить продукт можно только после получения регистрационного удостоверения. Этот путь, к сожалению, долгий, он затягивает разработку примерно на год, причем год — это самый оптимистичный вариант.
Можно проводить так называемые исследования «off-label», то есть оформлять их как научные. Эти результаты не являются обоснованием безопасности и эффективности, потому что это доказывается отдельно в рамках клинических испытаний. Но на этом этапе как минимум есть возможность подтвердить гипотезу, что система работает. Это происходит с соблюдением всех норм безопасности пациента, этического комитета, что тоже непростая задача. В таком виде внедрять можно, но это будет не коммерческое внедрение, а только научное исследование. Мы идем по такому пути, когда отрабатываем наши проекты, потому что нам нужно подтверждение перед выходом на клинические испытания.
В медицине довольно много сложностей при внедрении научных идей в практику. Например, требуется обязательно сертификация производственной площадки согласно ISO 13485. Это отдельная работа по разработке методологии менеджмента качества для подразделения, чтобы оно могло быть легальным производителем медицинских изделий.
Расскажите, как студенты СибГМУ могут принять участие в работе Научно-технологического центра «Цифровая медицина и киберфизика»?
Студенты обычно обращаются к нам напрямую, если у них есть свой проект, или приходят из стартап-студии. Мы находимся в УЛК, блок Б, 6 этаж, к. 606,615. Также в университете есть студенческий научный кружок кафедры медицинской кибернетики СибГМУ — можно почитать о его деятельности здесь. Иногда его участники обращаются со своими идеями к нам для совместной работы.