Как в Иванове создают востребованные во всем мире медицинские приборы
Двигаться с умом
Скажем сразу: для домашнего применения его не покупают. Приборы стоят дорого и используются в медицинских центрах, государственных и частных. Некоторые разработки можно было увидеть на выставке "Россия" - там они послужили одной из визитных карточек Ивановской области. В День здоровья посетители охотно испытывали на себе тренажеры, занятия на которых похожи на компьютерную игру с беспроводным джойстиком. Шагая по беговой дорожке или делая несложные движения руками, вы управляете персонажем на экране перед собой. Герой гуляет по нарисованному лесу, любуется водопадами и пещерами, карабкается в гору, пилотирует самолет, поливает цветы… В чем тут польза?
- Программы тренировок предназначены для пациентов, утративших способность полноценно управлять телом. Это могло случиться из-за травмы, инсульта или иного поражения нервной системы. На спине, крестце или конечностях больного врач закрепляет маленькие коробочки с сенсорами, которые улавливают положение в пространстве. Запускается выбранная программа, человек следует ее указаниям. Чтобы видеть новые пейзажи или выигрывать, набирая больше очков, нужно правильно выполнять задания. Например, нагружать травмированную ногу, избавляясь от хромоты, сгибать и разгибать проблемный сустав, - объяснил главный инженер-исследователь отдела управления продуктами компании "Нейрософт" Алексей Иванов.
Первые тренажеры в Иванове делали для тех, кто перенес сложный перелом или ампутацию. Потом по просьбе реабилитологов создали системы восстановления равновесия. Бывает, что человеку трудно даже сидеть ровно, и он управляет объектами на экране с помощью наклонов тела. Последняя на данный момент модель позволяет разрабатывать руки и ноги: сгибать или разгибать сустав, поворачивать конечность. Подобные аппараты установлены во многих больницах, в том числе в областном госпитале ветеранов войн.
Сейчас в клиниках испытывают систему, которая заставляет мышцы пациента сокращаться в нужный момент, подавая небольшой электрический импульс. Это нужно, когда мускулы сильно спазмированы: больной и хотел бы поставить стопу ровно, но нога не слушается.
- Головной мозг очень быстро формирует новые нейронные связи к поврежденной мышце и в процессе электростимуляции запоминает, когда нужно подать сигнал, - добавил главный инженер.
Другая разработка ивановцев предназначена для реабилитации после инфаркта. Вы получаете кардиорегистратор размером со спичечный коробок, кладете его в карман или сумку, устанавливаете на грудь одноразовые электроды и приступаете к тренировке в быту: гуляете, поднимаетесь по лестнице. Прибор подсчитывает частоту сердечных сокращений и передает данные лечащему врачу, который может подкорректировать ваши действия и даже удаленно снять кардиограмму.
- При тренировках в домашних условиях, на третьем этапе реабилитации, очень важно отслеживать ЧСС. Если нагрузка на сердце недостаточная, то ожидаемого эффекта не будет. А если пациент переусердствует, то нанесет себе вред. Мы сделали так, чтобы пациент через программу на телефоне получал указания - когда двигаться энергичнее, когда снизить темп, - рассказал Алексей Иванов.
Молодые сотрудники предложили применить тот же принцип для реабилитации пожилых людей, у которых развивается деменция. Пациенты будут видеть на экране человечка, похожего на себя, и управлять им, нажимая на большие цветные кнопки со стрелками. Сюжеты игр, по задумке, будут связаны с повседневными нуждами: например, выбором продуктов в магазине.
Уберечь от ножа
Одно из новых направлений, в которых инженеры из Иванова получили мировое признание, связано с контролем хирургических операций на головном или спинном мозге. Речь идет о том, чтобы не повредить ненароком нервные ткани. Отличить их на глаз бывает довольно сложно. Если нечаянно перерезать нервные волокна во время операции по исправлению сколиоза, пациенту парализует нижнюю часть тела. В случае с головным мозгом ошибка может стоить жизни.
Снизить риски позволяет оборудование для интраоперационного нейромониторинга - оно посылает сигнал к тому месту, где работает скальпель, и по отклику определяет возможную опасность. Кроме того, система запоминает ход операции. В случае осложнений можно будет точно установить, что и как делал хирург, как реагировали мышцы и нервы.
- В России такое оборудование было исключительно импортным. Мы разработали аналог благодаря сотрудничеству с клиниками из Бразилии. Начали со сравнительно массивных приборов, которые работают в связке с компьютером. Теперь делаем их миниатюрными, все необходимое - в одном блоке, - отметил Иванов.
Методы стимуляции - электрической и магнитной - лежат в основе и других изделий "Нейрософта", у которых нет отечественных аналогов. Также не имеют аналогов приборы, с помощью которых выявляют нарушения слуха у младенцев, облегчают состояние больных эпилепсией и обследуют храпунов.
В Турции, к примеру, компания оборудовала сто палат для полисомнографии - дорогостоящей диагностики нарушений сна. На экспорт идут и транскраниальные магнитные стимуляторы, которые применяются в диагностике и в лечении самых разных болезней, вплоть до паркинсонизма и глубокой депрессии. Суть терапии в том, чтобы воздействовать на кору головного мозга. В нашей стране этот метод известен, но пока не слишком распространен в силу высокой стоимости. В других странах им можно воспользоваться по медицинской страховке.
- Первая в мире публикация по теме вышла в 1985 году, а уже через десять лет мы выпустили свой транскраниальный стимулятор. Нынешние модели, конечно, ушли далеко вперед. Они портативные, управляются со смартфона через wi-fi. Это позволяет проводить процедуры с выездом на дом, что нередко получается более эффективно, - подчеркнул наш собеседник.
Например, когда ребенка с эпилепсией для обследования кладут в больницу, он испытывает стресс, и частота приступов резко снижается. А когда диагностику проводят в комфортных домашних условиях, поймать нужный момент удается в течение нескольких часов. Это, помимо прочего, и выгодно - не нужно содержать целую палату с системой видеомониторинга. В государственных больницах в России внедрить такой сервис пока невозможно. В частной же медицине, где бюрократии меньше, выездные процедуры не редкость.
С прошлого лета магнитные стимуляторы применяют в российских санаториях для лечения посттравматического стрессового расстройства и сильных болей после травм головы.
Чем привлечь инженера
Производство медтехники в Иванове за 30 лет сменило несколько площадок. Сегодня основные процессы протекают в здании, где когда-то располагался детский сад. Но об этом уже мало что напоминает. Помещения, где сосредоточен мозговой центр компании, больше походят на резиденцию айтишников: модный и не лишенный юмора дизайн, уютные комнаты для отдыха и переговоров, спортзал, библиотека, массажные кресла и даже капсула для сна. Рядом новый корпус, где трудятся разработчики и медконсультанты, технологи и схемотехники, программисты и логисты. Есть и процедурный кабинет для испытаний на добровольцах.
Идеи для создания приборов обычно подают врачи - объясняют, что нужно пациентам и как это должно работать. Инженеры делают опытные образцы, подбирая наиболее компактный и удобный вариант. Рабочие кнопки и корпуса могут напечатать тут же на 3D-принтере. При серийном производстве комплектующие, конечно, заказывают в своих цехах, часть закупают за рубежом: так дешевле и надежнее.
Готовые аппараты тщательно проверяют в собственных лабораториях, при необходимости тестируют на дорогостоящих установках в Москве. Разработка нового изделия обычно занимает около двух лет, еще год уходит на оформление медицинского сертификата.
На предприятии занято около 450 человек, но пополнение требуется постоянно. "С улицы" людей не наберешь: нужны специалисты, которые бы и медицинскими технологиями интересовались, и в физике соображали, и профессиональную литературу на иностранном языке могли читать… Некоторые кандидаты переезжают в Иваново из более крупных городов, иные трудятся удаленно. Принимают и молодых ребят, если те могут похвастать знанием современных технологий разработки программ и схемотехники.
А студентам трех университетов в Иванове (химико-технологического, энергетического и медицинского) доступен бесплатный курс "Биомедицинская инженерия". Компания в течение года обучает тех, кто интересуется созданием и продвижением медтехники. Учащиеся делятся на команды, куда могут войти будущие врачи, инженеры-электроники, программисты, специалисты по сертификации, и вместе проходят весь жизненный цикл продукта - от идеи до поддержки продаж. Лучших приглашают на работу.