Бетатрон для борьбы с онкологией и автоматическая диагностика сердца — как вузы и бизнес развивают науку

Российские вузы совместно с партнерами из разных сфер экономики сегодня ведут активные разработки в области импортозамещающих технологий. Представители российских университетов рассказали о своих достижениях и планах. 

Противораковая терапия

Медицинский комплекс для лучевой противораковой терапии, над созданием которого сегодня работают в Томском политехническом университете (ТПУ), позволит минимизировать вероятность рецидива после противоопухолевых операций. Планируется, что он будет работать на основе бетатрона — самого маленького ускорителя электронов, единственным производителем которого в России является Томский политех. 

Одним из главных преимуществ комплекса, в отличие от традиционных способов лучевой терапии, стало то, что во время операции, как правило, не страдают здоровые ткани. Еще два плюса разработки томской разработки по сравнению с европейскими аналогами — в небольшой стоимости и компактности. 

Уже сейчас опытный образец разработки используется в НИИ онкологии Томского национального исследовательского медицинского центра. Теперь перед учеными из ТПУ и сотрудниками АО «Информационные спутниковые системы» им. М.Ф. Решетнева, которое стало индустриальным партнером вуза, стоит задача создать именно линейку комплексов, отвечающих самым высоким современным требованиям. ИСС им. М.Ф. Решетнева уже переданы эскизы и конструкторская документация на узлы бетатрона, а до конца 2022 года будет передан макетный образец ускорителя для создания первого образца и дальнейших исследований. 

ТПУ сформирован целый пакет предложений для российской промышленности по импортозамещающим технологиям. В него вошли более 120 разработок на разных стадиях готовности к внедрению. Более 60% из них находятся на высоких уровнях TRL (шкала готовности технологии) и прошли испытания в реальных условиях. 29 импортозамещающих разработок вуза уже внедрены, успешно используются и готовы к масштабированию. Среди индустриальных партнеров вуза — Газпром, Росатом, Роскосмос, Роснефть, СИБУР, Интер РАО, АЛРОСА, крупнейшие отечественные и зарубежные корпорации. 

«Эффективная включенность промышленности в образование, науку, технологическую деятельность университета — это критичный момент для развития инженерного образования и научно-технологического развития в стране. И во всю наукоемкую работу с компаниями важно включать студентов. Потому что, с одной стороны, самые ценные знания рождаются именно в процессе деятельности. Работа рядом с большим ученым над значимым проектом и причастность к реальному результату невероятно вдохновляют. С другой — это дает возможность студенту во время учебы примерить на себя разные роли в технологической команде, выбрать подходящую. Студенты, участвовавшие в проектах для промышленности, после выпуска гораздо быстрее адаптируются на рабочем месте», — комментирует взаимодействие вуза с промышленными партнерами и.о. ректора ТПУ Дмитрий Седнев.

Диагностика болезней сердца без врача

Еще одна значимая разработка в сфере здравоохранения, над которой сейчас работают в Нижегородском государственном университете им. Н.И. Лобачевского (ННГУ), — это система автоматической диагностики сердечно-сосудистой системы в режиме реального времени «Кардиомаяк». 

Она позволяет без участия врача выявлять различные патологии сердца, регистрировать аритмии, прогнозировать вероятность внезапной смерти и так далее. Ученые Института информационных технологий, математики и механики ННГУ уже получили патент на изобретение «Аппаратно-программный комплекс электрокардиографических измерений». 

Одним из индустриальных партнеров вуза в создании системы стал Самарский государственный медицинский университет. На его базе проводятся клинические испытания аппаратного комплекса, также вуз может оказать помощь разработчикам в получении регистрационного удостоверения на медицинское изделие.

«Кардиомаяк», возможно, станет одной из 12 импортозамещающих технологий ННГУ, которые могут быть внедрены в течение 6–8 месяцев. В числе разработок и технологий, срок внедрения которых в производство не превышает года, — акустический безреагентный биохимический анализатор, производство металлических и полупроводниковых наночастиц для лакокрасочной промышленности и другие. 

«В ситуации, когда необходим быстрый разворот в сторону импортозамещения, мы провели внутренний аудит проектов и выделили 22 технологии, разработанные нашими специалистами. Из них 12 имеют высокий уровень готовности и в перспективе могут быть внедрены в течение 6–8 месяцев. Остальным разработкам до выхода на производство потребуется около двух лет», — отметила ректор ННГУ им. Н.И. Лобачевского Елена Загайнова. 

Она также подчеркнула, что Университет Лобачевского славится тем, что занимается не только фундаментальными исследованиями, но и высокотехнологичными разработками, нацеленными на реальный сектор экономики. Это новые предложения в области микроэлектроники, информационных технологий, медицинского приборостроения, химии и новых материалов, альтернативной энергетики, систем связи и во многих других отраслях. 

Выявление лиц с социально опасным поведением

Автоматизированная система дистанционного выявления лиц с девиантным и социально опасным поведением в местах массового скопления людей — разработка Южного федерального университета совместно с Научно-исследовательским и Проектно-конструкторским институтом информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте, который входит в структуру АО «РЖД».  

Многие из разрабатываемых в России и за рубежом аналогичных систем, в отличие от проекта ЮФУ, не способны оценивать поведение человека по видеоизображению и идентифицируют только тех, чьи данные уже есть в базе данных. 

В проекте, реализованном в ЮФУ, система базируется на интеллектуальном анализе поведенческих признаков, мимики, позы, жестов, походки, направления и движения взгляда людей, проходящих пункт контроля или находящихся на прилегающих территориях вокзала (в залах ожидания, кассовых залах и пр). 

При таком подходе система позволяет выявлять людей с девиантным или опасным поведением даже в том случае, если это лицо ранее не было зафиксировано ни одной подобной системой, и информация о нем отсутствует в базе данных.

«Разрабатываемая технология дистанционного выявления лиц с девиантным и социально опасным поведением в местах массового скопления людей позволяет повысить уровень обеспечиваемой безопасности на многолюдных объектах без значительного увеличения затрат или увеличения численности операторов видеонаблюдения», — уверен Яков Коровин, директор Научно-исследовательского института многопроцессорных вычислительных систем имени академика А.В. Каляева ЮФУ.