Учёные Саратовского университета совместно с Саратовским государственным медицинским университетом имени В.И. Разумовского и Военно-медицинской академией имени С.М. Кирова (Санкт-Петербург) приступили к разработке прототипа системы поддержки принятия решений в реконструктивной хирургии позвоночно-тазового комплекса.

Разработчики подчёркивают, что впервые в России и в мире создаётся программная система, позволяющая на основе современных медицинских технологий, достижений механики и математики выбирать оптимальный вариант хирургического реконструктивного вмешательства на позвоночно-тазовом комплексе – самой сложной костной структуре организма. Она подходит для клинических случаев, не укладывающихся в стандартные алгоритмы выполнения хирургического лечения.

Назначение системы заключается в геометрическом предоперационном планировании, биомеханическом моделировании реконструктивного лечения, прогнозировании его результатов, апробации новых инструментальных средств, а также получении данных для разработки новых имплантатов на основе прототипирования и аддитивных технологий.

Систему будут разрабатывать в течение трёх лет – с июня 2018 по июнь 2021 года. Фонд перспективных исследований уже выделил на создание прототипа системы более 200 миллионов рублей.

В 2016 году были выполнены предварительные экспериментальные работы по обоснованию исходных данных для разработки программно-аналитической системы обеспечения эффективного хирургического лечения патологий позвоночно-тазового комплекса. Учёные СГУ провели биомеханическое моделирование вариантов хирургического реконструктивного лечения для конкретных пациентов и представили результаты консилиуму специалистов. Эксперты приняли решение об адекватности выбранных вариантов хирургического реконструктивного лечения. Затем были проведены хирургические операции по выбранным вариантам. Через 3 и 6 месяцев состоялось контрольное обследование пациентов и подтверждена реализуемость подходов, предлагаемых учеными СГУ.

Реализация проекта позволит в каждом конкретном случае получить обоснованное описание всех этапов оперативной технологии на позвоночнике и области тазобедренного сустава. Потенциальные потребители продукта – научно-исследовательские институты и клиники травматологии, ортопедии и нейрохирургии, военно-медицинские организации, предприятия по производству имплантатов.

Итоговой целью проекта является создание сети центров поддержки принятия решений в реконструктивной хирургии позвоночно-тазового комплекса. Такие центры появятся в каждом федеральном округе. В составе каждого из них будут работать нейрохирурги, ортопеды, рентгенологи, биомеханики и IT-специалисты. Назначение «Регионального центра поддержки принятия врачебных решений» – проведение процедуры «планирование – моделирование – прогноз» в травматологии, ортопедии и нейрохирургии для клинических случаев, не укладывающихся в стандартные алгоритмы выполнения хирургического реконструктивного лечения (в том числе сочетанные патологии) в режиме онлайн. Режим работы головного (федеральный) центра будет апробирован в Саратове, который, в дальнейшем, будет внедрять продукт, обучать врачей работе с системой, создавать новые алгоритмы, координировать совместную работу региональных центров и медицинских учреждений.

Научный руководитель проекта, президент Саратовского университета профессор Л.Ю. Коссович подчеркнул, что в СГУ сложился уникальный коллектив учёных разного профиля, которые могут выполнять сложнейшие комплексные задачи инновационного характера. Новой громкой победе предшествовала долгая интенсивная работа учёных, которые занимались исследованиями в области биомеханики. Интерес к этому направлению и осознание его потенциала привели в 1989 году к преобразованию кафедры теории упругости в кафедру математической теории упругости и биомеханики.

Исследователи занимались, в частности, изучением приложения законов механики к задачам в области медицины. Особое внимание уделялось практическому применению полученных результатов. В числе проектов учёных СГУ – рассмотрение гемодинамики бедренных артерий, изучение сосудистой системы головного мозга, процесса образования аневризм сердца, моделирование поведения бифуркации сонной артерии, изучение напряжённости состояния костных систем, модификация аппарата Илизарова. Более десяти аспирантов защитили кандидатские диссертации в области биомеханики.

Важным этапом развития этого направления стало создание в 2009 году Образовательно-научного института наноструктур и биосистем под руководством доцента И.В. Кирилловой. Он объединил работу механиков, программистов, медиков и биологов. Устанавливались прочные связи с крупными научными центрами и клиниками – Саратовским государственным медицинским университетом имени В.И. Разумовского, Национальным медицинским исследовательским центром сердечно-сосудистой хирургии имени А.Н. Бакулева, Военно-медицинской академией имени С.М. Кирова. По мнению Л.Ю. Коссовича, разработкой информационных систем для использования в медицине должны заниматься как представители конкретной области, так и разработчики программного обеспечения, именно междисциплинарный подход к решению трудной задачи и сформированный десятилетиями коллектив экспертов позволили СГУ стать во главе проекта разработки прототипа системы поддержки принятия решений в реконструктивной хирургии позвоночно-тазового комплекса. «Саратовский университет – хороший пример того, как появляется реальный инновационный проект на стыке наук. В нашем вузе работают великолепные программисты, механики, биологи. Таких сильных коллективов, которые могут справиться с решением задач столь серьёзного уровня, немного»,– отмечает Л.Ю. Коссович.