Виртуальная реальность для жизни

В ТГТУ открыли лабораторию медицинских VR тренажёрных систем

Разработка и внедрение VR технологий в опорно-двигательную реабилитацию, а также для проведения исследований в области фобий и проверки профессиональной пригодности. Этими и многими другими виртуальными и цифровыми разработками занимается лаборатория медицинских VR тренажёрных систем, созданная осенью 2021 года при ТГТУ. На работу «в цифре» университет получил федеральный грант в сумме 15 млн рублей ежегодно.

В течение трёх лет Тамбовский технический университет и прежде занимался разработкой виртуальных тренажёр­ных систем. В основном это были "^технологии для химической про­мышленности и горнодобывающей отрасли. Как поясняет руководитель лаборатории медицин­ских VR тренажёрных систем Артём Обухов, федеральная поддержка позволит проводить ис­следования масштабнее. Одно из новых направ­лений — медицинские тренажёрные системы.

Артём Обухов, руководитель лаборатории медицинских VR тренажёрных систем ТГТУ

— Для презентации новых разработок сегодня в стране существует несколько площадок и крупных выставок. У нас есть большая поддержка со сто­роны «Ростеха» — государственной корпорации по содействию разработке, производству и экспорту высокотехнологичной промышленной продукции и НОЦ «Инженерия будущего» — научно-образо­вательного центра мирового уровня, призванного объединить науку и реальный сектор экономики.

— Первым совместным проектом стала работа с тамбовской городской больницей № з по вне­дрению виртуальных технологий в опорно­двигательную реабили­тацию пациентов. На базе медицинского уч­реждения используют зарубежные установки, но там нет цифровых возможностей. Поэтому с нашей стороны есть за­интересованность создать собственную установку. Поясню: у нас есть адап­тивная беговая дорожка для отработки навыков в горнодобывающей от­расли . Теперь мы создаём подобную конструкцию, в основе которой такая же дорожка, но есть дополнительные ма­нипуляторы для опор­но-двигательной реа­билитации, плюс вир­туальная реальность, — рассказывает о новой раз­работке Артём Обухов.

Второй проект — ра­бота с психиатрической больницей в области ис­следования фобий. По данному направлению командой лаборатории уже создана виртуаль­ная площадка, где будет отрабатываться боязнь высоты и клаустрофо­бия. Как это работает? Люди надевают шлем виртуальной реальности и переносятся в лифт, который их поднимает на крышу дома. Затем его двери открываются, а человек оказывается на последнем этаже до­ма, откуда открывается панорама на город.

— К виртуальной площадке планируем добавить интерактив и сделать подвижную плат­форму, чтобы усилить ощущения человека. Для этой же цели активно применяется звуковое сопровождение — шум города, улиц, машин. Так мы сможем прове­рять, насколько острую реакцию на определён­ную фобию вызываем у человека. Сейчас об­суждаем с психиатри­ческой больницей, как эффективнее оценивать все полученные показа­тели. Это актуально для тех отраслей, где людям приходится работать на высоте, — добавляет Ар­тём Обухов.

Инновации и государство

Команда лаборатории небольшая: всего де­сять студентов и пять сотрудников ТГТУ. Все они—лучшие из лучших программистов и иссле­дователей университета. По словам Артёма Обухо­ва, условием федерально­го проекта было, чтобы коллектив создаваемой лаборатории формиро­вался исключительно из молодых учёных, то есть магистрантов, аспиран­тов и кандидатов наук, учащихся.

Ещё одно большое направление в рамках работы лаборатории — профессиональные вир­туальные тренажёры. 

Есть задача развиваться и в этом направлении.

— Хотелось бы сделать несколько систем для проверки профессио­нальной пригодности. Например, для специа­листов сферы логистики. Если условно, то работа с погрузчиками и то­варами. Наша задача: проверить, насколько качественно человек справляется со своими должностными обязан­ностями. Мы можем смо­делировать в виртуаль­ной реальности погруз­чик, и приложение будет оценивать, насколько точно работает человек, как выстроен маршрут погрузчика, стоит ли что-то оптимизировать. Это будет внутренний проект университета, — уточняет руководитель лаборатории.

Около трёх лет назад тамбовские инженеры разработали VR трена­жёр, который имитирует нештатные ситуации в шахтах. Система состоит из шлема виртуальной реальности, электрон­ного аналога самоспаса- теля и беговой дорожки с изменяемым углом наклона. В прошлом году проект был презентован на ежегодной нацио­нальной выставке «ВУЗ-ПРОМЭКСПО». Это клю­чевое мероприятие для построения эффективных коммуникаций между научно-образовательным сообществом, государ­ством и бизнесом.

— Выставка является площадкой для ярких премьерных показов новых разработок в на­учно-технологической сфере, обсуждения луч­ших практик инноваци­онной и образовательной деятельности, принятия стратегических решений по всем направлени­ям российской науки. С учётом полученных от экспертов замечаний и пожеланий дорабаты­ваем направление. Учитываем и развитие тех­нологий, произошедшее с момента создания тре­нажёрного комплекса, чтобы внедрить самые современные инстру­менты. Это уже будет не экспериментальная научная разработка, а полноценный коммер­ческий продукт. Стре­мимся в ближайшие месяцы сделать закон­ченное решение.

В отличие от боль­шинства аналогичных тренажёров разработка тамбовских учёных ос­нащена реалистичной моделью дыхательного аппарата. Именно эта модель легла в новую идею — создание тре­нажёра для оценки со­стояния пациента после перенесённого корона- вирусного заболевания. Пока, конечно, проект только на бумаге, но го­воря об актуальности на­правления, возможно, в самое ближайшее время разработчики возьмутся и за его реализацию.

Поддержка «молодых» идей

— Тренажёр для оцени­вания состояния после перенесённого корона- вируса позволит собрать много дополнительной информации о пациенте. Речь о лёгочной активно­сти , в том числе о глубине вдоха и в целом частоте дыхания. Да, есть окси- метры, но медицинский прибор измеряет только концентрацию кисло­рода в крови, оценить, насколько разработаны лёгкие, он не может. Кро­ме того, имитатор позво­ляет усложнять процесс дыхания. На его основе можно сделать простой тренажёр для разработки дыхания, — говорит о возможных перспективах в работе Артём Обухов.

Перед специалистами лаборатории медицин­ских VR тренажёрных си­стем стоит задача, чтобы большинство разработок было коммерциализиро­вано, а значит, внедре­но в реальную жизнь.

Для этого и появились совместные проекты с тамбовскими медицин­скими учреждениями.

— Работая над цифро­вым продуктом, знаем, что делаем теперь это уже не в стол, а с пользой для людей, в нашем слу­чае — для пациентов. В применении современ­ных технологий и раз­личных исследований в медицине очень заин­тересовано руководство городской больницы № 3 Тамбова, в частности главный врач Александр Баранов. С их стороны по­явилось множество идей, которые со временем будем реализовывать. Например, займёмся созданием цифровой поддержки пациентов в период реабилитации после инсультов. Это бу­дут разработки по прин­ципу фитнес-трекеров, но с учётом постневро­логической реабилита­ции, то есть цифровая медицина, — поясняет Артём Обухов.

Елена ГРИДЧИНА
Притамбовье.2022.№11.С.3
Скачать