Гортань 3D и "симсы" для студентов: что создают в лабораториях Тихоокеанского Медицинского

Две новые лаборатории в Тихоокеанском Медицинском начали работу в декабре 2023 года. Создание лаборатории материалов и лаборатории VR-технологий входит в перечень мероприятий, которые университет реализует в рамках своего участия в программе стратегического академического лидерства "Приоритет-2030". Валерий Викторович Гнездилов , директор Института симуляционных и аккредитационных технологий (ИСАТ, входит в структуру медицинского вуза) провел для ИА PrimaMedia экскурсию по лабораториям.

Валерий Викторович Гнездилов. Фото: ИА PrimaMedia

Справка:  входящий в состав Тихоокеанского Медицинского Институт симуляционных и аккредитационных технологий с 2011 года обеспечивает высококачественную подготовку студентов и повышает квалификацию медицинских специалистов, используя инновационные технологии, прежде всего — симуляционного обучения. Институт оснащен  манекенами, тренажерами, аудиовизуальными средствами имитационного обучения, в числе которых — видеофрагменты хирургических операций, обучающие компьютерные игры. 

В декабре 2023 года институт в рамках участия Тихоокеанского Медицинского в программе стратегического академического лидерства "Приоритет-2030" запустил в тестовом режиме две новые лаборатории — лабораторию материалов и также лабораторию VR-технологий.

"Сердце" лаборатории материалов ИСАТ — 3D-принтеры,  на которых из жидких пластиков нескольких видов создаются расходные материалы и запасные части к манекенам и тренажерам института.

ЗD-принтеры. Фото: ИА PrimaMedia

 — Этот, по сути, небольшой производственный комплекс необходим нам прежде всего для обеспечения непрерывного процесса обучения студентов, которые на манекенах и тренажерах получают очень важные навыки проведения различных медицинских манипуляций, проще говоря — "набивают руку" на специальных устройствах, — рассказывает директор  Института симуляционных и аккредитационных технологий Валерий Викторович Гнездилов. — Понятно, что при этом требуются расходные материалы, то есть те части манекенов и тренажеров, которые студенты режут скальпелями, колют иглами и т.п. Вот, например, манекен для отработки трахеотомии, здесь нам постоянно нужны сменные симуляторы колец гортани. Если приобретать эту запчасть у поставщиков, речь идет о 25 тысячах рублей за штуку — при себестоимости в сотню-другую рублей.

Манекен. Фото: ИА PrimaMedia

"Гортань". Фото: ИА PrimaMedia

Сканирование модели. Фото: ИА PrimaMedia

Сканирование модели. Фото: ИА PrimaMedia

Под руководством инженера Владимира Александровича Григорьева в лаборатории как раз идет производство такой 3D-гортани. Прежде всего, исходная запчасть сканируется,  создается ее 3D-модель. После необходимых корректировок модели — например, ее необходимо сделать немного шире для того, чтобы студенты могли лучше освоить процесс введения "пациенту" дыхательной трубки при трахеотомии — она загружается в 3D-принтер, который за 8 часов "печатает" новую деталь.

Владимир Александрович Григорьев. Фото: ИА PrimaMedia

 — Лаборатория оснащена несколькими видами расходного пластика, что позволяет нам выбирать материал в зависимости от того, насколько прочная нужна деталь, как она используется, — объясняет инженер лаборатории. — Немаловажно и то, что мы можем точно имитировать цвет той же "гортани": исходная деталь, как вы видите, желтая, а настоящие хрящи гортани — как раз такого цвета, как у наших новых деталей.

В лаборатории материалов. Фото: ИА PrimaMedia

Разумеется, возможности лаборатории позволяют "печатать" далеко не только симуляции гортани. С помощью силикона, например, можно изготовить слепок конечности человека, а затем, "оцифровав" его, также создать на принтере полую руку или ногу из специального пластика, схожего по своим параметрам с тканями человека. По такому принципу лаборатория создает и другие части манекенов и тренажеров, требующие периодической замены.

Запуск лаборатории материалов, отмечает Валерий Викторович Гнездилов, стал хорошим заделом и для трансформации научной деятельности Тихоокеанского Медицинского, одним из стратегических направлений которой в рамках "Приоритета 2030" является создание новых медицинских изделий. И сегодня университет имеет современную материально-техническую базу для самостоятельного создания моделей и прототипов таких изделий.

Работа 3D-принтера. Фото: ИА PrimaMedia

Делу своего рода "импортозамещения", позволяющего обеспечивать учебный процесс материалами и пособиями собственной разработки и производства, служит и лаборатория VR-технологий, которая также начала работу к концу 2023 года в рамках программы "Приоритет-2030".

Сейчас в разработке лаборатории — симулятор приема, осмотра и обследования пациента, с помощью которого студенты университета смогут изучать этот действительно непростой процесс, а преподаватели — контролировать знания и навыки студентов.

Создание программы-симулятора. Фото: ИА PrimaMedia

 — Этот проект для нас — своего рода "пилот", его итогом станут не только учебная и экзаменационная версии продукта, которые мы планируем тестировать уже в весеннем семестре этого года, но и опыт, на основе которого мы будем разрабатывать и запускать в учебный процесс и другие симуляционные программы, — рассказывает директор ИСАТ. — Не секрет, что такие продукты — и российские, и зарубежные — на рынке присутствуют. Между тем очень важно, чтобы такие продукты создавались в тесном взаимодействии ИТ-специалистов и преподавателей медицинских специальностей. Мы в университете ранее тестировали в этом ключе ряд разработок, и наш профессорский состав указывал на определенные недочеты программы.

Таким образом, самостоятельная разработка и своя техподдержка симулятора, уверены в ИСАТ, позволяет продукту проходить самый строгий аудит преподавателей Тихоокеанского Медицинского, а также оперативно корректировать алгоритмы программы в случае, например, изменений стандартов оказания медицинской помощи.

Создание программы-симулятора. Фото: ИА PrimaMedia

Создание программы-симулятора. Фото: ИА PrimaMedia

Создание программы-симулятора. Фото: ИА PrimaMedia

Как поясняют разработчики симулятора из лаборатории института, упрощенно продукт — это своего рода аналог популярной компьютерной игры, где персонаж игрока взаимодействует с "независимыми" персонажами-ботами согласно заданным разработчиками сценарным алгоритмам.

 — Условно говоря, у нас в сценарии есть "карточка пациента", в которой содержится информация о нем — пол, возраст, род занятий, семейное положение, рост, вес, температура и много другое, — рассказывают разработчики симулятора. — Также есть определенный набор симптомов, о которых "пациент" рассказывает врачу, отвечая на его вопросы. Для создания симулятора используется и звукозапись (чтобы наш "пациент" мог "разговаривать"), а также видеосъемки, чтобы интегрировать в программу необходимые "куски реальности" и видеоролики.

Отметим, что один из продуктов лаборатории  — так называемые "видео-экскурсии" с элементами дополненной реальности — уже активно используются Институтом симуляционных и аккредитационных технологий Тихоокеанского Медицинского как раз для проведения аккредитационных мероприятий, позволяя специалистам самостоятельно готовиться к заданиям.

"Видео-экскурсия". Фото: ИА PrimaMedia

От ИА PrimaMedia напомним, что в 2022 году Тихоокеанский Медицинский — единственный из медицинских вузов ДФО — стал участником Дальневосточного трека программы стратегического академического лидерства "Приоритет-2030", направленной на увеличение вклада российских университетов в достижение национальных целей развития Российской Федерации. В числе целей программы "Приоритет-2030" — повышение научно-образовательного потенциала университетов и обеспечение участия вузов в социально-экономическом развитии субъектов Российской Федерации, что, естественно, имеет особенное значение для российского Дальнего Востока.