Часть 1 Медицинская инноватика

Информация к сведению:
Александр Александрович Шелупанов

Руководитель Центра технологий безопасности (ЦТБ), заведующий кафедрой комплексной информационной безопасности электронно-вычислительных систем (КИБЭВС) ТУСУРа, доктор технических наук, профессор, академик Академии Высшей Школы России, Международной академии информатизации, заместитель Председателя Сибирского регионального отделения Учебно-методического объединения (УМО) вузов России по образованию в области информационной безопасности (СибРОУМО), член Ассоциации защиты информации России, Senior member IEEE.

У Александра Александровича Шелупанова всегда есть новость. Очередной выигранный конкурс, полученный грант, новый проект. Мы не долго думали, когда решили сделать интервью об инновационных проектах именно с ним. Не прогадали, в один номер материал даже и не поместился.

- Инноватику каждый понимает по-своему. В широком смысле всё, что можно внедрить с улучшением качества - это инноватика. Как у Жванецкого, помните, было: «Что такое секс? Это что-то новое, или то, чем мы всегда занимаемся?». Получается, весь мир всегда развивался по инновационному пути. А ТУСУР уверенно продвигается по пути инновационного развития в сфере интеллектуальных, наукоемких областей знаний.

- А если придерживаться общепринятого сейчас толкования?

- То мы инноватикой занимаемся не первый год. Сейчас очень много говорят про УНИК - учебно-научный инновационный комплекс. Он у нас на кафедре существует достаточно давно.

В свое время мы создали структурное подразделение ТУСУРа: Центр технологий безопасности. В рамках этого Центра сформировали несколько научных лабораторий. Однако, «спозиционировали» эти лаборатории таким образом, чтобы они решали не только научно-исследовательские задачи, но и реализовывали практические проекты, а также являлись учебно-научной базой для студентов нашей кафедры.

- Ну, это понятно…

- Понятно. Кто же спорит? Только вот реализовать это на практике не просто и может это не каждый. В науке, по крайней мере, в российской, извечная проблема: денег мало, а сделать надо много. Единственный способ поддержки фундаментальных исследований, это наличие хоздоговоров, то есть практических каких-то реализаций.

Тогда можно средства, которые ты заработал на хоздоговорах, тратить на фундаментальные исследования. А потом эти исследования могут плавно превратиться в прикладные задачи и практические реализации. «Круговорот идей в природе» непрерывно происходит, и нам удалось его организовать.

- Важная часть «круговорота» - упомянутые лаборатории?

- Да. В рамках Центра технологий безопасности существуют: лаборатория безопасных биомедицинских технологий (ББТ), лаборатория систем безопасности (СБ) и лаборатория речевых технологий (РТ).

Лабораторией ББТ заведует Николай Михайлович Федотов. Он наш докторант.
Лабораторию СБ возглавляет Роман Валерьевич Мещеряков, он заместитель директора Центра, доцент, кандидат наук.
Лаборатория речевых технологий, это профессор Владимир Петрович Бондаренко.

Под каждую лабораторию у нас есть еще соответствующая фирма-партнер. Это компания, которая занимается внедрением разработанных технологий. Университет ведь должен генерировать идеи, максимум опытный образец какой-то создать. Массовое же производство организовывать на территории университета довольно сложно, если не сказать, что нелепо.

Получается, университет дает и прорабатывает идею, а фирма ее реализует. Испытания проводят на практике.

- Пример?

- У лаборатории ББТ партнер - ООО «Биоток». Они тесно взаимодействуют с клиниками СГМУ, проводят там клинические испытания. К примеру, проект, связанный с телемедициной…

Информация к сведению:
Телемедицина не имеет никакого отношения к целителям с экрана. Это по определению Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) - метод предоставления услуг по медицинскому обслуживанию там, где расстояние является критическим фактором.

Представьте, пациент идет в поликлинику - у него сердце кольнуло. В понедельник пришел, на пятницу его назначили на кардиограмму, а уже в четверг обследование не понадобилось. По понятным причинам.

Мы решили создать прибор, который: а) мог бы оперативно снимать электрокардиограмму, б) по цене оказался доступен любому членораздельно говорящему человеку, в) он должен быть очень простым и компактным, чтобы каждый пациент мог бы самостоятельно в любое удобное время снимать электрокардиограмму.

Действительно, контроллер «Биоток 3000» простой и удобный - всего две кнопки «тест» и «анализ». Еще при получении прибора в него вписывают эталонную кардиограмму владельца. И когда потом пациент тестирует себя, его кардиограмма сравнивается с той изначальной эталонной. Если есть отклонение, прибор сигнализирует.

Электрокардиограмму можно передать на обрабатывающий сервер, где организована дежурная служба из кардиологов-профессионалов. Для передачи можно использовать мобильный телефон, классическую телефонную линию, USB-порт, любую техническую возможность. На сервере установлено соответствующее разработанное нами программное обеспечение, которое сравнивает полученную с другими кардиограммами пациента, анализирует ее и практически автоматически выставляет предварительный диагноз, который может быть рекомендован дежурному кардиологу. Врач принимает решение, анализируя полученную электрокардиограмму. Может сам связаться с больным и дать консультацию по телефону.

Это называется телемедицина. Ведь одно дело, когда человек просто звонит в скорую и говорит «чего-то мне хило…». И другое, когда кардиолог видит, что у него на самом деле. Это, как говорят в Одессе, - «две большие разницы».

- В какой стадии этот проект?

- Контроллер прошел стадию клинических испытаний. Получены все необходимые документы на запуск этого прибора в серийное производство. Сейчас мы организуем в ТУСУРе участок по производству первой партии. Самым активным образом привлекаем здесь студентов старших курсов. Несколько групп группового проектного обучения работают по этому направлению.

Этот проект заявлен в Технико-внедренческую зону, финансово поддержан администрацией Томской области. «Биоток - 3000» должен послужить прообразом для целой серии приборов различного назначения.

- И это ведь у вас далеко не единственный инновационный проект в сфере медицины?

- Следующий проект. Лаборатория ББТ разрабатывает лечебно-диагностические комплексы для потребностей сосудистой малоинвазиовной кардиохирургии. В настоящее время значительный класс операций на сердце делается с помощью катетеров, манипуляторов, электродов - через сосуды. Поэтому последние 20 лет появилось понятие «сосудистая хирургия». Она активно развивается. Ведь при таком оперативном вмешательстве больной быстрее восстанавливается, чем после открытой операции.

Один из наших последних проектов связан с созданием системы объемной визуализации внутренних структур сердца.

Сейчас в подавляющем большинстве клиник операции проводятся под контролем достаточно несовершенных систем. Один из основных методов это рентген-контроль. Но ренгеновские лучи очень вредны. Облучается пациент. Облучается врач. Хирурги проводят операции в свинцовых фартуках. Это, к тому же, довольно тяжелый труд, ведь операция длится несколько часов. Это первое. Второе - кардиологи давно хотели получить объемную структуру сердца в режиме реального времени, чтобы ее можно было посмотреть со всех сторон. Тогда действия хирурга будут адекватными, он будет работать не вслепую, по плоской картинке.

- Вы работаете над тем, чтобы сердце пациента на экране монитора при операции отображалось объемным в реальном времени?

- Именно такая работа и выполняется. Она поддержана администрацией Томской области и Российским фондом фундаментальных исследований. К следующему году мы такую систему сделаем. Она будет частью лечебно-диагностического комплекса.

- У вас еще есть проект совместно с НИИ онкологии?

- Да. Им занимается лаборатории речевых технологий. Назначение этой лаборатории и основная цель ее создания: анализ и синтез речи, создание теоретических и прикладных аспектов в области распознавания речи. Здесь у нас ведется несколько проектов по нескольким направлениям. В том числе, активно взаимодействует лаборатория с НИИ онкологии ТНЦ РАМН. Под руководством профессора Владимира Петровича Бондаренко была создана система реабилитации больных раком гортани.

Информация к сведению:
Больной, после полного удаления гортани представляет собой инвалида, неспособного к трудовой деятельности. В раннем послеоперационном периоде проводится речевая реабилитация, целью которой является возвращение речевой функции пациента. Существуют три основных способа, дающие возможность пациенту общаться при помощи звучной речи после операции: протезирование с установкой голосового протеза, использование голосообразующих аппаратов и формирование пищеводного голоса. Формирование пищеводного голоса — это самый физиологичный способ вернуть речевую функцию пациенту. Тусуровцы разработали компьютерную систему для реабилитации больных с раком гортани. Система позволяет по объективным показателям индивидуально подбирать параметры реабилитации для каждого пациента. В этом случае возвращение речи происходит существенно быстрее.

Это ведь страшный недуг, ему может быть подвержен любой человек в любом возрасте. Устраняется гортань и человек заново должен учиться разговаривать уже не легкими, а через пищевод.

Эта работа также поддержана грантом администрации Томской области. Неудивительно, ведь социальную значимость таких проектов трудно переоценить.

- Значит и ответственность большая.

- У нас довольно много аспирантов. Работая над медицинскими проектами, они реально ходят на операции. И проникаются своей сопричастностью. Это порождает у них не просто чувство ответственности, а повышенной ответственности. Они понимают, что ценнее человеческой жизни ничего нет. И это отражается на результатах их работы. Кстати, мы ждем от наших аспирантов Александра Коблоша, Дмитрия Ларионова, Сергея Жарого и других не только новых научных результатов и разработок, но и успешных защит диссертаций.

Продолжение в следующем номере