«Это наш шанс сделать мир лучше»: омские ученые создают уникальный тренажер для проведения люмбальной пункции

Люмбальная пункция – довольно распространенная медицинская процедура, которая выполняется для забора образца спинномозговой жидкости. Освоение ее навыков представляет собой задачу, которая является актуальной для врачей различных специальностей и среднего медицинского персонала. Суть нашего исследования заключается в разработке технологии изготовления тренажера люмбальной функции на имеющемся в наших лабораториях оборудовании с использованием преимущественно материалов российского производства. Подобные тренажеры в настоящее время используются для обучения медицинских работников и изготавливаются в США, Великобритании, Китае и ряде других стран. Российские лечебные и образовательные учреждения закупают их в основном у зарубежных производителей. Сравнительно небольшая доля используемых в нашей стране тренажеров производится отечественными производителями. При этом производятся российские тренажеры в основном с использованием иностранных материалов и комплектующих. Недостатком такой ситуации является зависимость цены от колебаний курсов валют, а также возможностью возникновении проблем с поставкой из-за рубежа вследствие международных санкций.

Также известные на данный момент тренажеры отечественного производства недостаточно точно имитируют различные ткани человека, в частности отсутствует имитация межостистых связок, что снижает качество тренировки медицинского персонала. Для разрабатываемого тренажера предусмотрена большая дифференциация тканей, для того, чтобы обучаемый получил опыт, более приближенный к реальной процедуре по тактильным ощущениям.

Наш тренажер характеризуется реалистичной формой и точной анатомической структурой.

Следующая проблема, решаемая проектом, заключается в отсутствии технологии изготовления модели-тренажера по данным МСКТ (мультиспиральной компьютерной томографии) конкретного пациента. Такие тренажеры используют для отработки сложных процедур и планирования различных хирургических вмешательств. Такая подготовка перед реальными хирургическими вмешательствами позволяет повысить шансы успешного проведения операции и снизить риски осложнений.

У нашей команды есть опыт реализации различных проектов, которые имеют практическое применение, но они глубоко технические и не особо понятны большинству людей. Мы знали, что сможем применить наши компетенции в различных отраслях, в том числе и в медицине. Перед нами был вдохновляющий пример нашего коллеги Артемия Кабанова с его проектом «Системы сбора и обработки биофизических сигналов», в котором он помогал людям с ограниченными возможностями, решая технические задачи в области своих инженерных компетенций. И когда к нам обратился представитель медицинского университета с предложением рассмотреть возможность разработки тренажера, мы поняли, что сможем выполнить этот проект, это наш шанс сделать мир лучше.

Разработка предназначается для обучения и отработки навыков люмбальной пункции в медицинских колледжах, академиях медицинских сестер, медицинских вузах.

На закупку недостающего оборудования и расходных материалов, а также покупку специального программного обеспечения. Большая часть оборудования уже есть в лабораториях вуза, в ближайшее время будет приобретена печь для нагрева и вакуумная камера, необходимые для придания полимерам требуемых свойств. Основная статья расходов – это полимеры, из которых изготавливаются элементы тренажеров. Планируем закупить различные их марки и в ходе испытаний выбрать оптимальные по свойствам и ценовому диапазону.

Впереди у нас работа по конвертации данных МСКТ пациентов, согласившихся предоставить результаты сканирования, из Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) – специализированного формата, в котором хранятся медицинские данные, – в 3D модели привычных форматов. Далее мы сможем использовать их для разработки прототипа тренажера и доработки полученных моделей.

Параллельно мы будем подбирать полимеры, имитирующие различные ткани человеческого тела, и тестировать их совместно с медицинскими работниками. Мы убеждены, что только практикующие врачи, имеющие опыт выполнения люмбальной пункции, хорошо представляют, как в реальности ощущается прохождение иглы через различные ткани человеческого организма. Нам очень важно, чтобы будущие врачи, практикующиеся на наших тренажерах, получали максимально достоверные тактильные ощущения.

В дальнейших планах – создание полноценного прототипа тренажера и мастер-моделей для изготовления литейных форм с помощью 3D-печати.

После завершения разработки, лицензирования и патентования тренажера планируем получать прибыль за счет продажи произведенных на нашем оборудовании тренажеров, расходных материалов к ним, а также за счет продажи неисключительной лицензии на их производство.

О конкурсе у меня остались только положительные впечатления. Я послушал доклады разных научных коллективов и узнал много нового в различных отраслях, в том числе совсем далеких от сферы моих научных интересов. Также получил хорошую обратную связь от членов жюри, которые высказывали ценные замечания. Я доволен проделанной работой и тем, что наш проект был высоко оценен членами жюри конкурса и оказался в числе победителей.