Среди шести проектов­-победителей от орловского вуза два представляют собой инженерные разработки для нужд отечественной медицины.

Авторы проектов, студенты магистратуры по направлению «Биотехнические системы и технологии» кафедры приборостроения, метрологии и сертификации Роман Волков и Дмитрий Денисов получили финансовую поддержку в объёме 1 млн рублей каждый на реализацию своих проектов.

— Ранее ребята принимали участие в треке «ДЕЛАЮ» всероссийского проекта «Твой ход» от Росмолодёжи как в составе команды, так и с личными проектами, участвовали в конкурсе «УМНИК» Фонда содействия инновациям, набирались опыта и, как результат — добились победы в «Студенческом стартапе», — рассказывает их научный руководитель, кандидат технических наук, доцент кафедры приборостроения, метрологии и сертификации Алексей Жидков.

Универсальный хирургический инструмент

— Мой проект заключается в создании интеллектуального программно-аппаратного хирургического комплекса, — подключается к беседе Роман Волков. — Я создаю отечественное устройство, представляющее собой универсальный хирургический инструмент, который позволяет интегрировать в себя два типа инновационных хирургических инструментов, применяемых в мировой практике — электрохирургический скальпель и ультразвуковой диссектор.

Существующие в настоящее время отечественные аналоги представляют собой приборы, реализующие только один конкретный тип воздействия, это менее удобно для хирурга, так как ему во время работы приходится переключать различное оборудование, это отнимает время, которое может быть критически важным. В своём же проекте я совмещаю два типа воздействия в одном устройстве, а также добавляю систему управления параметрами этого воздействия, которая позволяет повысить безопасность и эффективность операций и, как следствие, упростить работу хирурга.

Планируется внедрение комплекса в государственные и частные медицинские учреждения.

Модуль системы измерения импеданса комплекса уже практически готов, он спроектирован как в теоретическом варианте, так и в виде прототипа. Сейчас занимаюсь оптимизацией характеристик, поэтому в ближайшее время можно будет проводить тесты с полностью собранным измерительным контуром.

Блок генерации напряжения находится в завершающей стадии теоретической разработки, готова большая часть схем, и мы начинаем проводить тестирование отдельных его частей в виде функциональных модулей. После того, как будет готов прототип цельного прибора, планируется проведение клинических испытаний. С нами готовы сотрудничать наш медицинский институт, а также врачи-хирурги, инициировавшие идею разработки такого комплекса.

Ранняя диагностика

— Мой проект посвящён разработке персонализированного медицинского изделия для ранней диагностики и профилактики сосудистых патологий, — говорит Дмитрий Денисов. — По своей сути это устройство сочетает в себе две ключевые функции — непрерывный мониторинг состояния кровотока с помощью метода импедансной электроплетизмографии и дозированное адаптивное терапевтическое воздействие посредством безопасной электростимуляции.

Идея заняться именно этой тематикой родилась из осознания двух основных проблем современной медицины. Первая — это поздняя диагностика. Существующие методы (УЗИ, МРТ) часто фиксируют проблему уже на стадии структурных изменений тканей или сосудов, когда требуется сложное и дорогостоящее лечение. Нам же хотелось создать изделие, которое бы помогало обнаруживать функциональные нарушения на самой ранней, обратимой стадии.

Вторая — разрыв между диагностикой и лечением. Стандартный мониторинг только собирает данные, которые врач будет анализировать через определённое время. Мы же стремимся создать замкнутую систему, которая не только находит проблему, но и сразу начинает адаптивную коррекцию, предотвращая развитие осложнения.

Изделие применимо в государственных медицинских учреждениях (в отделениях кардиологии, неврологии, реанимации), а также реабилитационных центрах, в поликлиниках для диспансерного наблюдения пациентов из групп риска — пожилых людей, людей с гипертонией, последствиями травм.

Устройство способно не только выявлять такие заболевания, как тромбоз или атеросклероз, но и постоянно отслеживать изменения состояния, что позволяет заблаговременно предотвращать острые осложнения — инсульты и инфаркты — благодаря своевременному вмешательству.

Проект находится на этапе создания функционального опытного образца. Это означает, что мы уже собрали и провели первичные испытания ключевых аппаратных модулей: готов и протестирован блок источника тока, ведутся активные работы по доработке измерительного канала той части, которая отвечает за снятие, усиление и оцифровку сигнала с электродов. Следующими шагами будут интеграция этих модулей в единый корпус, написание и отладка алгоритмов обработки сигналов и управления стимуляцией.

Секрет успеха

— В чём секрет вашего успеха? — спрашиваем у ребят.

— Секрет успеха заключается в усердии, — уверен Роман. — Студенты, которые готовы не только выполнять задания преподавателей в рамках учебного процесса, но и дополнительно заниматься чем‑то, в том числе наукой, регулярно тратить на это своё время и усилия, прислушиваться к научному руководителю, обязательно достигнут определённых результатов, выиграют в каком‑нибудь конкурсе и смогут дальше развивать свой проект.

— Необходимы дисциплина, серьёзный, тщательный подход, последовательная проработка идеи, — считает Дмитрий. — Конечно, я очень благодарен нашему коллективу, нашему научному руководителю, который грамотно направляет нас. Это всё позволяет двигаться вперёд и не останавливаться на достигнутом.

— Какие у вас планы на будущее?

— Мы хотим подать заявку на «Старт‑1», а в дальнейшем наладить мелкосерийное производство наших устройств и коммерциализировать свои проекты, — говорит Дмитрий.

— Что было самым трудным?

— Самым сложным лично для меня было выступать на публике, защищая свой проект перед экспертной комиссией, — улыбается Дмитрий. — Но поддержка команды и научного руководителя помогла преодолеть эти трудности.

— На что планируете потратить грант?

— Закупить комплектующие и расходные материалы, ну и, конечно, на заработную плату, это хорошая мотивация для нас.

— Есть ли у вас другие проекты?

— Мы как проектная команда научно-образовательного центра ведём несколько проектов, и одна из основных идей проектного центра заключается в том, чтобы активно обмениваться знаниями и опытом друг с другом, — рассказывает Роман. — А так как мы занимаемся относительно узким направлением медицинской техники, большая часть наших проектов основана на электротерапии и диагностических методах, связанных с электричеством, поэтому разрабатываемые нами измерительные каналы и блоки генерации могут быть применимы в абсолютно различных темах, которыми как раз и занимаются ребята из научно-­образовательного центра. Мы очень активно помогаем друг другу с проектами.

— Что вы как опытные разработчики и участники различных всероссийских конкурсов посоветуете студентам, которые хотят, но боятся сделать первый шаг в науке? С чего начать?

— Определиться с тем, к чему лежит душа, что нравится и интересно. Найти людей со схожими интересами, вместе идти к научным целям и достигать высоких результатов, — рассуждает Дмитрий.

— А как найти идею для проекта?

— Как мне кажется, самый простой способ — найти руководителя, готового работать с тобой, — считает Роман. — В нашем институте и на нашей кафедре довольно много руководителей, у которых уже есть идеи и планы, и они лишь ждут заинтересованных, работоспособных студентов-энтузиастов, которым можно предложить разработку этих идей. А от студента в этом случае требуются усердие и труд. И тогда всё обязательно получится.

— Вы студенты магистратуры, за плечами бакалавриат по направлению «Биотехнические системы и технологии». Что в большей степени повлияло на формирование вас как учёного, как специалиста?

— То, что я попал в нашу команду под руководством Алексея Владимировича Жидкова, — уверен Дмитрий.

— Почему абитуриенты должны выбрать именно ваш вуз?

— Наш университет является достаточно передовым в стране, даёт высокий уровень образования, — говорит Роман. — Что касается инженерных специальностей, то сейчас в регионе нехватка технарей, и выпускники технических специальностей очень востребованы. Если абитуриент заинтересован техническими направлениями, то наш институт является достойным вариантом. А если при этом абитуриенты хотят не только связать свою жизнь с инженерной наукой, но и помогать отечественной медицине, то направление подготовки бакалавров «Биотехнические системы и технологии» нашей кафедры — это лучший выбор.

— Согласен с Романом, направление интересное, многогранное, и подготовка хорошая, — уверяет Дмитрий. — Кроме того, в университете есть несколько научных центров, где студенты могут реализовать свои научные и профессиональные интересы.

Слово — наставнику

— Стратегически мы хотим создать преемственность: школьник — бакалавр — магистр — аспирант, — рассказывает Алексей Жидков. — Такую задачу я ставил ещё со времён собственной студенческой скамьи. Наша команда начиналась с одного студента, с каждым годом мы обрастали единомышленниками, и сейчас это уже полноценный коллектив. И цель нашего коллектива — создать производство в рамках ОГУ им. И. С. Тургенева и Орловского региона, а также предоставить рабочие места для молодых талантливых ребят. Многие из них покидают Орловщину, выбирая столичные вузы и компании. Моя же задача — показать привлекательность инженерного образования и перспективы реализации и трудоустройства в нашем регионе, в том числе и за счёт студенческого стартапа.

Наши выпускники, работающие в столичных вузах и на передовых предприятиях, отмечают, что орловское образование ничуть не хуже столичного.

Именно поэтому наша кафедра и наша команда плотно работают со школьниками в рамках образовательных смен в «Созвездии Орла». Роман и Дмитрий участвуют в этих программах в качестве наставников. В этом году мы хотим набрать в образовательную смену «Сириус.Лето» около 14 школьников для семи проектов в области биомедицинской инженерии. Один из проектов, над которым будут работать школьники, — бионическая рука.

Фонд содействия инновациям позволяет развивать новые решения. Ежегодно их предлагается огромное количество, но процент внедрения в практику этих инновационных проектов, несмотря на финансовую поддержку фонда, крайне мал.

Наша задача — исправить эту статистику. Мы инженеры и хотим внедрять свои разработки здесь и сейчас, и гранты типа «Студенческий стартап», «Старт‑1», «Старт‑2» — прекрасное подспорье для студентов. Работа ребят в рамках их проектов не должна строиться только на одном энтузиазме. Уверен: когда есть финансовая мотивация, эффективность работы в студенческом стартапе существенно возрастает.