Инженерные решения для здоровья: новое измерение

Технологические конкурсы Up Great «Новое измерение» – это поиск прорывных инженерных решений социально значимых задач. Снизить риск тяжелых осложнений при сахарном диабете, контролировать течение заболевания помогут разработки российских медицинских инженерных команд.

Два отраслевых конкурса: «Неинвазивный мониторинг уровня глюкозы» и «Мониторинг уровня гликированного гемоглобина» стартовали год назад, победители станут известны в декабре 2024 года. Организаторами конкурсов Up Great «Новое измерение» выступили Фонд поддержки проектов Национальной технологической инициативы, Сколково и Сеченовский университет. Октябрь – время финальных испытаний.

Карусель испытаний

Особенность конкурса «Новое измерение» в том, что для его проведения впервые в мировой практике созданы математические инструменты для оценки показаний клинической (медицинской) и аналитической точности, статистической обработки данных. И все это для того, чтобы определить, насколько предложенные инженерные решения отвечают технологической задаче.

Карусель испытаний 1 день – 1 команда чередуется с демонстрационными испытаниями с участием всех команд-финалистов. На демонстрационные испытания приглашаются ученые, инженеры, врачи, представители госорганов, потенциальные инвесторы и производители медицинского оборудования.

В испытаниях принимают участие финалисты двух конкурсов Up Great «Новое измерение» – команды БрейнБит (Санкт-Петербург), Гемотэк (Москва), Гликолаб (Нижний Новгород), ДиаЛюмен (Самара), НТС (Саратов), и Терагерцовая фотоника (Санкт-Петербург), СЭННСОРС (Ступино, Московская область).

Испытания инженерных решений – прототипов приборов, которые могут существенно улучшить повседневную жизнь пациентов с тяжелыми формами сахарного диабета, – проходят в УКБ № 2 Клинического центра Сеченовского университета.

Между счастьем и здоровьем

Врачи-эндокринологи, как никто другой, осознают, какие ограничения налагает на пациентов бремя заболевания. Как непросто людям, страдающим сахарным диабетом, соблюдать баланс между счастьем – качеством жизни – и здоровьем. При этом важен не только постоянный врачебный контроль, но и самонаблюдение: мониторинг уровня глюкозы в крови. Взрослым и детям, страдающим диабетом, часто надо проводить до десяти измерений в сутки, чтобы не пропустить момент, когда жизненно необходимо принять корректирующую дозу инсулина.

Существующий метод измерения уровня сахара в крови предполагает ежедневное многократное повторение этой процедуры с обязательным прокалыванием пальца. Это снижает качество жизни и негативно влияет на эмоциональное состояние. Поэтому инженерные решения, предложенные в рамках технологических конкурсов «Неинвазивный мониторинг уровня глюкозы» и «Мониторинг уровня гликированного гемоглобина», вызывают большой интерес врачей-эндокринологов и пациентов. Пациенты принимают активное участие в испытаниях прототипов будущих приборов.

Сделаем под ключ любое решение

Директор Центра цифровой медицины Сеченовского университета Георгий Лебедев, куратор конкурсов со стороны вуза, убежден в неизбежности значительного прорыва в отечественных технологиях, которому как раз и способствуют такие конкурсы:

«Никто в мире пока что не проводил таких испытаний неинвазивных методов изменения глюкозы, а мы проводим не просто испытания, а решаем задачу выбора лучшего прибора. Для этого разработаны математические методы, как считать, как сравнить. Мы определили, сколько надо пациентов и как их организовать, посчитали выборку так, чтобы все это уместить в определенные сроки и показать разработки потенциальным пользователям и заказчикам, всем тем, кто заинтересован и способен запустить такой прибор в производство».

По словам Георгия Лебедева, представленные инженерные технологии – медицинская физика, принципы работы основаны на обработке сигналов, это чисто инженерная работа. Медицина подключается на этапе испытаний, и допущенные к ним приборы уже получили статус медицинского изделия. Получено одобрение Локального этического комитета Сеченовского университета, справка ВНИИ МТ Росздравнадзора о том, что эти технологии, прототипы приборов одобрены. Итогом конкурсов должно стать появление новой технологии для новых возможностей медицины.

Универсальный анализатор – разработка молодых инженеров

Самые молодые участники Технологических конкурсов Up Great «Новое измерение» – команда, в составе которой студенты и аспиранты Сеченовского университета, МФТИ и МГУ им. М.В. Ломоносова. Лидер команды Екатерина Поликер рассказала об участии в конкурсе.

«В рамках конкурса Up Great «Новое измерение» мы занимаемся клиническими исследованиями и испытаниями прибора, разработанного в МФТИ под руководством Артема Бровко, главного конструктора проекта, заведующего лабораторией рамановской спектроскопии МФТИ. Аппаратный комплекс состоит из рамановского спектрометра и программного обеспечения. Программным обеспечением у нас занимаются ребята из Передовой инженерной школы (ПИШ) Сеченовского университета, обучающиеся по специальностям медицинский инженер и медицинский программист, также нам помогает Цифровая кафедра университета.

Мы хотим сделать универсальный анализатор крови – это наша цель, и она вполне достижима на горизонте двух-трех лет. В процессе исследований, мы поняли, что с помощью прибора, который мы представляем на конкурсе, можно с высокой точностью измерять не только гемоглобин и глюкозу, но и холестерин и другие показатели крови.

Наша команда сформировалась в процессе научных конференций и акселераторов. Сейчас есть новое веяние в университетах – создавать различные акселерационные бизнес-программы, в которые можно войти со своими идеям. В нашем вузе есть акселератор СеченовТех, он объединяет ребят, у которых есть прорывные идеи и стремление к предпринимательству. Мы с ними очень дружим, и они нас очень поддерживали.

В составе команды, кроме меня, Екатерина Полякова, она учится в ПИШ и отвечает за микроэлектронику и наладку прибора; Элина Лалоян – студентка МГУ, составляла дизайн исследования и отвечает за фундаментальную часть; Павел Бережной – аспирант МФТИ, физик со специализацией на оптику; Александр Тимохин – студент Сеченовского университета, программист, написал программу, которую мы используем.

В рамках конкурса каждый из нас открылся с новой стороны, понял, что такое ответственность. Все мы стали более собранными, ориентированными на решение главных задач, научились выстраивать приоритеты. Технологический конкурс «Новое измерение» – для нас это старт, и мы продолжим инженерный поиск в выбранном направлении. Мы сотрудничаем с НИИ имени Склифосовского, набираем там дата-сет; привлекли финансирование от нескольких фондов – работа будет продолжена».

Победитель «Нового измерения» станет известен в декабре

«Новое измерение» – серия конкурсов, в которых участники решают сложные, но достижимые задачи, создают прототипы продуктов, востребованных рынком, способствующих улучшению жизни людей, решению социально-значимых вопросов. Так, прототипы, созданные в рамах этого конкурса, предназначены для амбулаторного применения и помогут врачам своевременно диагностировать и предотвратить развитие осложнений при диабете», – поясняет Мария Сафронова, руководитель проектов Фонда НТИ.

Победители конкурсов будут определены в декабре 2024 года, они получат премию, размер которой составляет 100 млн рублей. Но самое главное, что наука в стране развивается - вырабатываются инженерные решения, способные улучить жизнь людей и которые в будущем легко можно масштабировать и применять даже в самых отдаленных регионах страны.