ПОДПИСАТЬСЯ НА ОБНОВЛЕНИЯ

Нажимая на кнопку «подписаться», вы даете согласие на обработку персональных даных.

14 Декабря, 14:51
14 Декабря, 14:51
66,26 руб
75,39 руб

Как очки стоимостью 285 млн рублей помогут хирургу заглянуть внутрь пациента

Алексей Каменский
29 Ноября 2017, 8:00
2049
Фото: holographica.space

У проекта, наделяющего глаз врача возможностями КТ, МРТ и рентгена вместе взятых, не совсем обычная судьба. Три года назад, когда Самарский государственный медицинский университет выиграл конкурс Минпрома на его разработку, никто не представлял себе даже приблизительно, как это устройство будет выглядеть. В отличие от многих коллег, самарцы предъявили тогда министерству не плоды своих долгих исследований, а идею весьма общего характера. Но, выходит, в новых медицинских сферах такое возможно. За три года идея успела превратиться во вполне конкретные очки и множество устройств и программ, обеспечивающих их работу. Пару недель назад очки уехали на испытания в университетскую клинику Дюссельдорфа. Проверять их немцы пока что будут доклинически – на поросятах.

Выставка «Россия, устремленная в будущее», на которой самарские исследователи впервые показали столичной публике свои волшебные очки, ухитрилась идеальным образом совместить пафосность с нелепостью. Залы Манежа были забиты под завязку всевозможной виртуальной реальностью. Картины из будущего проецировались на стены, лезли из экранов, колебались в воздухе. Но, кажется, отобрать мечты для экспозиции можно было и получше.

На стене ярко вспыхивало пророчество: «Год 2030‑й. Продовольственная зависимость от Запада преодолена». Мегапроект московского автобуса, который едет без водителя и без заранее заданного маршрута и прокладывает свой путь по запросам с виртуальных устройств пассажиров, рождал подозрение: не для того ли это, чтобы снять проблему неработающих табло на остановках? Ударным экспонатом следующего зала был макет фермы‑небоскреба, которую можно построить в самом центре города и сэкономить пахотные земли, которых нам так не хватает. Дальше – муляж представительского мотоцикла «Иж» за 4 млн рублей. Специально приставленный к нему брутального вида паренек объяснил, что это «первый нормальный российский мотоцикл, потому и стоит своих денег».

Медицинские залы, без шуток, были единственным светлым пятном. В первом пригнанные на выставку учащиеся военного училища осаждали систему, которую можно назвать виртуальным анатомическим столом. Это большой, в половину человеческого роста, горизонтальный тач‑скрин с изображенным на нем пациентом – можно выбрать мужчину или женщину. Пациента можно поворачивать так и сяк, разрезать вдоль и поперек, снимать, слой за слоем, кожу, подкожную клетчатку, мышцы, рассматривать устройство скелета, лимфатической системы, строение каждого органа. Стол используется в учебных целях, стоит пару миллионов и, как выяснилось, уже продается.

А в соседнем маленьком зале приткнули «Автоплан» – ту самую операционную, в которой хирург вооружившись очками, может видеть пациента насквозь. Очки к моему приходу уже сломались.

ПАМЯТНАЯ ТОМОГРАФИЯ

«То, что мы сделали, называется дополненной реальностью, – объясняет Сергей Чаплыгин, заведующий отделом проектного менеджмента, производства и инжиниринга Института инновационного развития Самарского государственного медицинского университета (СамГМУ). – В конкурсе Минпрома, который мы выиграли в 2014 году, задание было довольно расплывчатое. Там вообще была не дополненная реальность, а система планирования, контроля и проведения хирургического вмешательства. От техзадания до того, что получилось, очень большое расстояние». В техзадании, которое «Автоплан» предоставил Vademecum, даже слова «очки» нет – то, на что министерство выделяет разработчикам 285 млн рублей, дипломатично названо «Изделием».

Очки появились после многократных изменений и превращений, учета замечаний хирургов и рентгенологов. Работа «Автоплана» начинается до операции: на основе КТ создается трехмерное изображение внутреннего органа или органов, с которым будет иметь дело хирург. У многих томографов есть возможность создавать 3D‑изображение. Но «Автоплан» еще и структурирует его – определяет границы и структуру органов, рисует систему кровеносных сосудов. При полостной операции врач получает возможность заранее посмотреть, как будет выглядеть пациент изнутри. При лапароскопической – увидеть то, что в реальности ему даже не будет доступно.

Следующий этап – интраоперационная навигация, объясняет Чаплыгин. Хирург надевает очки, и изображение внутренних органов, которое проецируется на их стекла, должно автоматически и очень точно совместиться с «физическим пациентом» на операционном столе. «Система регистрации положения пациента – очень трудная задача, – говорит Чаплыгин. – Здесь нужна субмиллиметровая точность». «Автоплан» увязал в единую систему координат пациента, его 3D‑внутренности и очки на носу у хирурга. Ведь если врач, например, наклонит голову, программа должна это учесть и показать картинку на стеклах очков уже под другим углом. «Похожие системы с выводом изображения на монитор уже есть. Есть и такие системы, где очки используются для вывода дополнительной информации. Дополненной реальности, как у нас, нет нигде», – гордится Чаплыгин. С использованием предоперационной части «Автоплана» в России проведено уже около тысячи хирургических вмешательств, очки пока использовали всего 40 раз. Но все это были предварительные испытания.

В ближайшие недели, говорит Чаплыгин, в Росздравнадзор будут поданы документы на регистрацию «Автоплана», после этого в трех независимых клиниках начнутся уже настоящие КИ. Если все пройдет гладко, через шесть – восемь месяцев могут начаться продажи. Цена устройства составит 10–12 млн рублей, а главными покупателями Чаплыгин видит крупные медицинские центры.

МРТШКА И ОЧКИ

Дополненной реальностью – виртуальной картинкой, наложенной на реальный мир, – занимаются, конечно, очень многие компании, не только медицинские. Показательную подборку 32 стартапов в этой сфере сделал британский технологический новостной ресурс Techworld. Добрая половина подборки включает в себя очки. Очки, в которых можно прогуляться по недостроенному дому и увидеть, как все будет выглядеть после финишной отделки. Еще одни на похожую тему: для виртуальной примерки новой мебели.

Современный набор «Юный химик»: ты проводишь реальный эксперимент, смешиваешь реагенты, а сквозь очки наблюдаешь картинку на молекулярном уровне. Очки, с помощью которых больные деменцией «путешествуют во времени», встречают знакомые предметы из прошлого и таким образом, по замыслу разработчиков, тренируют память.

В медицине перспективы дополненной реальности связаны и с общим стремлением к безопасности операций, и с тем, что расходы на здравоохранение растут, а малоинвазивные операции, при планировании и проведении которых особенно полезна дополненная реальность, позволяют снизить затраты за счет сокращения срока реабилитации, рассказали Vademecum в российском представительстве Philips, которая тоже занимается этой темой.

Большинство компаний выделяют для себя узкие области этого нового мира. Siemens, Tochiba, GE, другие производители аппаратов КТ и МРТ работают над построением трехмерных реалистичных изображений. Medtronic, Brainlab развивают системы интраоперационной визуалиации. Philips создала систему дополненной реальности для спинальных хирургов: она уже тестируется в одной из голландских клиник. Компания решила начать именно с позвоночника, объясняют в Philips, потому что операции на нем связаны с риском повредить спинной мозг: очень важно, чтобы хирург мог как можно точнее увидеть опасные участки. Очки в системе Philips не предусмотрены: изображение выводится на экран. Инвестиции в этот проект – коммерческая тайна, но в Philips признались, что над темой работают «уже пару лет».

«Автоплану» предстоит найти (или не найти) свое место в сфере, где многие мировые лидеры уже сделали свои ставки. «Мы умышленно начали не с костей, которые позиционировать проще, а с паренхиматозных органов. Догонять компании с миллиардными оборотами, которые занимаются этой темой десятилетиями, не совсем разумно», – говорит Чаплыгин.

С «органами без жесткого каркаса» работать сложнее: пока алгоритмы автоматической обработки изображений были еще сырыми, рисование одного органа требовало многих часов и участия IT‑специалиста. Сейчас, уверяет Чаплыгин, врач или рентгенолог, уже знакомый с «Автопланом», может создать изображение органа за 5–10 минут.

ЦЕНА ПРОЗРАЧНОСТИ

«Помощник для хирурга» иностранного производства, более‑менее похожий на то, что разработали в Самаре, стоит 15–20 млн рублей, в полтора‑два раза дороже «Автоплана», прикидывает Чаплыгин. Сэкономить позволяет, в частности, собственное «железо»: инфракрасную камеру, которая нужна для позиционирования тела пациента, самарцы не стали покупать у NDI за $25 тысяч, а сделали свою – в четыре раза дешевле. Разницу Чаплыгин объясняет наценкой NDI, а также отсутствием у «Автоплана» расходов на регистрацию и продвижение. Нет нужды закладывать в цену и стоимость разработки: грант Минпромторга не предполагает возврата средств. Но все это временные преимущества.

Готовые «чужие» очки в Самаре тоже решили не использовать. В принципе, варианты были. Чуть было не закрывшийся проект Google Glass сейчас возрождается, причем новый план компании состоит как раз в том, чтобы сделать очки устройством не для общего употребления, а для специалистов, в частности для врачей. Но «Автоплану» нужно стереоизображение, а у Google оно «моно». Еще одни очки, HoloLens от Microsoft, не подошли, потому что сильно перекрывают обзор.

Очки made in Samara, впрочем, удались не сразу, первые варианты были неудобны при длительных операциях, хирурги уставали. Пришлось сделать и не очки даже, а некое подобие шлема: конструкция опирается не на нос и уши, а на всю голову. Одновременно с самой системой (в нее входят не только очки) была создана и линия по ее производству – точнее, ручной сборке. Здесь можно изготавливать до 50 систем в год – это много: при такой производительности 285 млн рублей, потраченные на разработку, можно было бы окупить за два‑три года.

Если понадобится больший объем, без индустриальной площадки не обойтись. На всякий случай «Автоплан» уже ведет переговоры с двумя потенциальными партнерами, из систем «Ростеха» и «Алмаз‑Антея». И одновременно договорился об исследовании устройства с клиникой Дюссельдорфского университета им. Генриха Гейне.

Речь о доклинических исследованиях: вооружившись очками, немецкие специалисты будут оперировать поросят. «У нас хорошие отношения со многими европейскими клиниками, поэтому испытания проводятся бесплатно. Но доставка и настройка всей системы производятся за наш счет», – говорит Чаплыгин. Дюссельдорфская клиника на просьбу Vademecum рассказать о первых впечатлениях от прибора не ответила.

Отношения с поставщиками технологических решений тоже устроены неформально. Главный разработчик программных решений для «Автоплана» – самарская компания «Медэкс». С СамГМУ она сотрудничает четвертый год. В 2014‑м университет заключил с ней контракты на 11,7 млн рублей, в 2015‑м – на 19,5 млн, в 2016‑м – на 20,4 млн и, наконец, в 2017‑м – на 15,5 млн. Интересно, что как раз в 2014 году компания и была создана. Ее 50‑процентный совладелец, математик Константин Быченков, рассказал Vademecum, что Самарский медицинский университет был первым заказчиком «Медэкс», но в 2015 году компания вышла на американский рынок. Название американского клиента он разглашать не может. Сейчас американцы, по словам Быченкова, приносят его компании уже около половины доходов. Это согласуется с данными базы «СПАРК‑Интерфакс»: в 2016‑м выручка компании «Медэкс» составила 38 млн рублей, а доля в ней СамГМУ, соответственно, 46%.

Поставщиков для «Автоплана» выбирали в зависимости от предложенной цены и «квалификации привлекаемых физических исполнителей», объясняет Чаплыгин, и этот последний показатель у компании «Медэкс» высокий.

По данным сайта госзакупок, отношения с «Медэкс» были устроены чуть иначе: все девять контрактов с этой родившейся одновременно с «Автопланом» компанией СамГМУ заключил как с единственным поставщиком. Эту схему 223‑й федеральный закон предлагает употреблять в ограниченном числе случаев – при работе с естественными монополиями, при оплате коммунальных услуг, в случае срочной потребности при наступлении событий чрезвычайного характера, при закупке уникальных товаров, работ и услуг. Последний вариант в нашем случае выглядит формально наиболее соответствующим строгой российской системе госзакупок.

Еще не добравшись до рынка, «Автоплан» уже нашел партнеров и последователей. Проект, основанный на его разработках, затеял Московский государственный медико‑стоматологический университет (МГМСУ). Замысел МГМСУ – создать «автоматизированную операционную», где подготовка к вмешательству будет идти на основе трехмерных образов «Автоплана» или, возможно, аналогичной системы: а саму операцию будет проводить «роботская рука».

Можно сказать, что da Vinci для разработчиков – вчерашний день. Ведь этот калифорнийский робот – просто манипулятор, в каждый момент времени делающий только то, что велит ему хирург за пультом, объясняет руководитель проектного офиса МГМСУ Игорь Романенко. «Рука МГМСУ» протянется дальше: хирург программирует вмешательство, например, вкручивание болтов в позвоночник при спинальной хирургии, – подводит «руку» к нужному месту, а дальше она действует самостоятельно. «Коллеги проделали очень большой путь и в построении трехмерной модели на основе КТ, МРТ, и в ее привязке к реальности при навигации в операционном поле, – оценивает Романенко.

«Большой путь» не значит, что конец близко. Например, одна из проблем заключается в том, что орган в процессе операции может изменить свою форму – ведь речь может идти об удалении его части. Такой апдейт – одна из важных задач для всей отрасли «дополненной реальности».

«Вопрос интересный, – говорит Чаплыгин. – У нас есть своя методика перестроения объектов по ряду ключевых точек. В клинике она пока не испытана, находится в разработке».

хирургия, дополненная реальность, ит, очки, da vinci
Источник Vademecum №20, 2017
Поделиться в соц.сетях
Минздрав начал разработку закона о запрете продажи крепкого алкоголя до 21 года
Сегодня, 13:51
ФФОМС добавит денег на зарплату медикам из средств нормированного страхового запаса
Сегодня, 13:38
Госдума приняла в третьем чтении закон о проведении Росздравнадзором контрольных закупок
Сегодня, 12:05
Олег Иванинский вернулся в новосибирский онкодиспансер
Сегодня, 11:30
Хирург Андрей Павленко намерен привлечь в Cancer Fund 84 млн рублей
29 Ноября 2018, 21:03
СамГМУ вложил 7 млн рублей в разработку виртуального симулятора хирургических операций
9 Ноября 2018, 16:29
Сотрудница НМИЦ хирургии им. А.В. Вишневского написала Путину о нехватке медикаментов и массовых сокращениях в центре
Старший научный сотрудник 2-го абдоминального отделения Национального медицинского исследовательского центра (НМИЦ) хирургии им. А.В. Вишневского Ольга Андрейцева обратилась к президенту РФ с просьбой разобраться в ситуации, сложившейся в центре. В своем письме (есть в распоряжении Vademecum) она указывает на нехватку медикаментов, оборудования, дискриминацию пенсионеров, низкие зарплаты и массовые сокращения в учреждении.
13 Сентября 2018, 22:27
Московские больницы получат 120 млн рублей на содержание робота da Vinci
19 Июня 2018, 8:24
ГК «Мать и дитя» инвестирует 4,5 млрд рублей в хирургический корпус в Лапино
31 Мая 2018, 10:00
Data MATRIX запускает уникальный продукт для сбора и качественной обработки данных клинических исследований

7 июня 2018 команда Data MATRIX презентует в Москве уникальный программный продукт для проведения клинических исследований – профессиональную платформу miniEDC на базе облачных технологий. Платформа разработана для сбора данных в клинических исследованиях ранних фаз и локальных регистрационных исследованиях.

28 Мая 2018, 10:59
Мединдустрия
Почему бывший акционер «Фармстандарта» инвестировал не в российского, а в британского робота‐хирурга
2651
Мединдустрия
«Пока никто в мире не может создать робота, который бы вписывался в страховую медицину»
О чем мечтают соавторы первого в России роботохирургического комплекса
1025
Мединдустрия
Как гений робота da Vinci проявился в российской индустрии здравоохранения
3291
В НМХЦ им. Н.И. Пирогова применили робота в нейрохирургии
3 Мая 2018, 9:23
Как информационные технологии помогают управлять финансовыми потоками медицинских организаций

В России источниками финансирования медицинских услуг являются выплаты в рамках обязательного и добровольного страхования, средства регионального и федерального бюджетов, а также доходы от коммерческой деятельности, предполагающие прямые договоры с физическими и юридическими лицами. Использование медицинским учреждением нескольких источников одновременно подразумевает большой объем документооборота, взаиморасчетов с контрагентами и отчетности. Сделать это с помощью универсальных информационных систем, решающих точечные задачи, крайне сложно. Что происходит сегодня на рынке медицинских услуг и как специализированные решения помогают управлять финансовыми потоками?

23 Апреля 2018, 8:00
Роботическую хирургию могут включить в ОМС в 2020 году
20 Марта 2018, 10:16
Яндекс.Метрика