В прошлом году ученые НГУ закончили разработку программного модуля для дифференциальной диагностики новообразований головного мозга на МРТ-изображениях. В основу разработки заложены двух- и трехмерные модели компьютерного зрения с предварительной обработкой данных МРТ-последовательностей. Данные модели позволяют с высокой точностью обнаруживать и распознавать несколько типов новообразований головного мозга, а также выделять их компоненты и размеры. Программный модуль был обучен на разработанном исследователями Лаборатории аналитики потоковых данных и машинного обучения Механико-математического факультета Новосибирского государственного университета наборе данных, в котором содержится информация о более тысячи пациентов нейрохирургического профиля с диагнозами, подтвержденными гистологическими и иммуногистохимическими методами в постоперационном периоде. Этот набор данных был сформирован на базе Федерального центра нейрохирургии (г. Новосибирск). База данных снабжена экспертной разметкой, которую выполнили радиологи из Федерального центра нейрохирургии и Научно-исследовательского института клинической и экспериментальной лимфологии — филиала Федерального исследовательского центра Институт цитологии и генетики СО РАН.

Заместитель директора Института Цитологии и генетики СО РАН по научной работе, заместитель руководителя Института клинической экспериментальной лимфологии по научной и клинической работе, доктор медицинских наук, профессор, врач высшей категории по специальности «рентгенология» Андрей Летягин участвовал в экспертизе разметки опухолей – подтверждал ее или отбраковывал. Также он сотрудничает с Лабораторией инновационной и ядерной медицины Физического факультета НГУ.  Совместно с научными сотрудниками лаборатории Андрей Юрьевич участвует в работе по созданию алгоритмов для программного модуля «помощника врача-ветеринара», предназначенного для диагностики онкологических заболеваний у домашних животных по изображениям компьютерной томографии.

Внедрение искусственного интеллекта в ветеринарную диагностику новообразований и построение их контуров необходимо для проведения доклинических исследований нейтронозахватной терапии онкологических заболеваний, которые в настоящее время проводятся научными сотрудниками ЛИЯМ ФФ НГУ под руководством кандидата медицинских наук Владимира Каныгина. Искусственный интеллект призван избавить научных сотрудников лаборатории от рутинной и утомительной работы по анализу изображений. Безусловно, человека в процессе диагностики и лечения онкозаболеваний у животных искусственный интеллект не заменит, но он может стать надежным помощником, справляющимся с данной задачей с большей точностью, затрачивая значительно меньше времени.

О перспективах внедрения искусственного интеллекта в работу томографического центра ЛИЯМ ФФ НГУ рассказывает Андрей Летягин.

Золотой стандарт диагностики

— В медицине магнитно-резонансная томография является золотым стандартом исследований головного мозга. Благодаря ей нейрохирурги и неврологи получают ценные данные для диагностики и лечения онкологических заболеваний головного мозга. Именно данной сферой деятельности я и занимался на протяжении последних 20 лет. В настоящее время к ней добавилось использование искусственного интеллекта для диагностики опухолей и подготовки необходимых данных для нейрохирургов. Данная работа проводилась в партнерстве с Федеральным центром нейрохирургии при финансировании РФФИ. Основные результаты были получены научными сотрудниками Лаборатории аналитики потоковых данных и машинного обучения ММФ НГУ под руководством Евгения Павловского. Они создали программный продукт, который позволяет в полуавтоматическом режиме проводить сегментацию патологических очагов на магниторезонансных рентгенограммах — в цифровом формате определять четкие границы опухолей, отделяя их от здоровых тканей. Также возможно построить и вывести на монитор 3D-модель изображения, чтобы нейрохирурги, готовясь к оперативному вмешательству, сориентировались, в каком месте делать доступ к пораженным тканям и какой их объем необходимо убрать. Двух- и трехмерные модели компьютерного зрения с предварительной обработкой данных МРТ-последовательности, которые лежат в основе этой разработки ученых НГУ, позволяют с высокой точностью распознавать несколько типов новообразований. Программный продукт прошел апробацию и проверку на международном конкурсе BraTS Challenge 2020 и 2021. Точность работы алгоритма проводилась на тестовом наборе данных по метрике Дайс. По классификации очагов (дифференциальной диагностики) результаты продемонстрировали высокие показатели точности — до 92 %. В результате алгоритм, разработанный специалистами НГУ, вошел в десятку лучших, опередив почти тысячу команд.

Обучение искусственного интеллекта было сложным и длительным процессом. Данные более тысячи пациентов и контуры опухолей необходимо было ввести вручную и объединить оба процесса – сегментацию, а затем еще и классификацию (диагностику) опухолей.

К сотрудничеству с ЛИЯМ меня пригласил руководитель этой лаборатории Владимир Каныгин для того, чтобы создать аналогичный программный продукт для животных. Здесь нас ожидают довольно большие сложности. Все дело в том, что ветеринарный реестр очень обширен. Безусловно, люди отличаются друг от друга по полу, размерам тела, возрасту и другим показателям. Но между животными данные различия более значительны. Представители разных видов и пород отличаются друг от друга более значительно, чем люди. Например, собаки брахицефалы и долихоцефалы по своим морфометрическим параметрам разнятся очень значительно. Огромный сенбернар сильно отличается от крохотного шпица. Между кошками различия не столь велики, но все же значительны. А, значит, база данных должна быть очень обширной, а для этого необходимо собрать огромный массив разнородных данных.

В последние годы в ветеринарии стремительно развивается диагностика и визуализация. Рентген-аппаратура, аппараты УЗИ, эндоскопические установки и лабораторные службы диагностики имеются практически во всех ветеринарных клиниках. Создаются базы данных животных, цифровые паспорта, электронные истории болезни четвероногих пациентов. Стали появляться первые компьютерные и магнитно-резонансные томографы для животных. И это значит, применение искусственного интеллекта для анализа диагностических изображений становится необходимостью.

Ветеринария в помощь медицине

Наличие центра томографии в ЛИЯМ НГУ существенно расширяет возможности ветеринарии. Таких томографов нет в распоряжении ветеринарных клиник. Он позволяет проводить исследования на кошках, небольших собаках и кроликах, а также на крупных особях, по размерам тела соизмеримым с человеком. При этом не требуется никаких дополнительных настроек и режимов. В лаборатории работает очень профессиональный молодой коллектив. Это грамотные и добросовестные специалисты, которые в совершенстве владеют обращением с вверенной им высокочувствительной аппаратурой.

Научную и организаторскую деятельность Владимира Каныгина я оцениваю очень высоко. В возглавляемом им центре томографии в составе ЛИЯМ НГУ мы будем внедрять технологии искусственного интеллекта в проведение томографических исследований. В настоящее время идет разработка технологий. Помощь ИИ в этом остро необходима для большей эффективности, поскольку задачи перед сотрудниками лаборатории стоят прежде всего научные — проведение доклинических исследований терапевтических технологий и лекарственных препаратов на крупных животных. Наука от этого обогатится, в том числе ветеринарная, причем по нескольким направлениям — от практической ветеринарии, которая направлена на постановку диагноза и проведение лечения, до фармацевтики, где предусмотрены испытания новых препаратов с помощью рентгеноконтрастных препаратов. Однако полученные на компьютерном томографе данные требуют обработки высококвалифицированными специалистами. Объем этих данных велик – физически с обследования одного пациента (будь то человек или животное) бывает получено несколько сотен снимков. Специалист должен просмотреть и проанализировать каждый. На это может уйти целый рабочий день. Не говоря о том, что во время выполнения рутинных действий ослабевает концентрация внимания, и рентгенолог может пропустить какую-либо важную информацию или неверно ее истолковать. Нередко приходится возвращаться к одним и тем же снимкам несколько раз. Искусственный интеллект поможет решить эту проблему и ускорить процесс анализа и интерпретации томограмм. Для этого необходимо сформировать все необходимые блоки программы. Сейчас эта работа уже начата. Сначала будут решаться малые задачи. Потом мы соберем их в единый комплекс решений, который станет мощным «помощником врача-ветеринара». И, что важно, работать он сможет и на расстоянии, если на месте не окажется необходимого специалиста. Современные цифровые каналы позволяют пересылать большие объемы данных, в том числе пакеты томографических изображений. При необходимости искусственный интеллект сможет обрабатывать их уже в процессе передачи.

Развитие ИИ – неизбежность

— В настоящее время аспирант Физического факультета НГУ Руслан Тюстин занимается разработкой алгоритмов анализа изображений у животных и созданием программ, помогающих ветеринарным врачам в осуществлении их деятельности, в том числе в проведении визуальной диагностики томографических снимков. Уже получены результаты в области сегментации — выделения контуров органов на снимках, работа в данном направлении продолжается. В будущем он планирует создавать модели и программы, которые позволят классифицировать опухоли и помогать врачу определять виды патологических состояний.

Для начала была поставлена простая задача – на томографических снимках вычленить изображения костной системы. Возможно, далее перейдем к разработке алгоритмов, анализирующих состояние костной системы, потому что травмы позвоночника довольно часто не вызывают у животных болевых ощущений, в отличие от людей, которые являются прямоходящими, но без оперативного вмешательства в ряде случаев могут привести к непоправимым последствиям, тогда как вовремя проведенная нейрохирургическая операция может позволить животному полностью восстановиться. Следующая задача будет посложнее – выделить легочную ткань. Во время пандемии ковида искусственный интеллект по анализу легочной ткани шагнул далеко вперед, и этот опыт необходимо использовать и в нашей сфере. Далее будет поставлена задача научить искусственный интеллект выделять органы брюшной полости и анализировать их состояние. Начать решено с печени, так как она у кошек и собак страдает чаще всего. 

Развитие искусственного интеллекта – это неизбежность, и сейчас мы уже не рассматриваем его как отдельное направление рентгенологии. Это единый комплекс, впрочем, как и в других областях медицины. Врачи – и терапевты, и рентгенологи, и хирурги, - сетуют, что заполнение и оформление необходимой медицинской документации отнимает у них слишком много времени, и данную проблему надо как-то решать. Поток информации в медицине в последние годы многократно увеличился. Например, значительно выросло количество анализов и обследований, которые необходимо сдать и пройти как для назначения амбулаторного лечения, так и для госпитализации. Чтобы правильно их оценивать, необходимы глубокие знания в области биохимии и метаболомики. Нужно не просто посмотреть, соответствуют анализы норме или нет в отдельности, а увязать их результаты друг с другом. А потом сопоставить их с данными, полученными посредством различных видов обследования. Всеми необходимыми для этого знаниями обладает далеко не каждый врач. Зато искусственный интеллект справился бы с этой задачей без каких-либо затруднений при условии, если будет создан более крупный блок, обученный на единой базе данных, содержащей все необходимые данные для выполнения данных задач.  

31 декабря 2014 года приказом Федерального агентства научных организаций (ФАНО) России была утверждена реорганизация Института цитологии и генетики СО РАН и Сибирского научно исследовательского института растениеводства и селекции путем присоединения второго института к первому и образования ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики СО РАН».

Это была новая для российской науки организационная форма, которая возникла в ходе реформирования Российской Академии наук. ИЦиГ СО РАН стал первым ФИЦ, организованным в восточной части страны. Впоследствии было образовано еще немало подобных исследовательских центров, в ряде случаев подходы к их созданию вызывали критику со стороны научного сообщества.

Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики СО РАН, напротив, стал одним из удачных примеров подобной реорганизации. Одна из главных причин – в состав нового центра вошли институты, которые и до того имели положительный опыт сотрудничества в рамках различных научно-исследовательских проектов.

А само создание ФИЦ укладывалось в рамки стратегии развития ИЦиГ СО РАН «Генетические технологии», разработанной в 2014 году под руководством академика РАН Николая Александровича Колчанова (тогда директора института, ныне – научного руководителя ИЦиГ СО РАН). В ней было прописано, что ИЦиГ СО РАН должен работать во всех отраслях, связанных с генетикой: это генетика человека, сельскохозяйственная, животных, микроорганизмов и т.д., большое внимание должно было уделяться проектам полного цикла – от фундаментальных исследований до прикладных разработок.

На первом этапе произошло объединение ИЦиГ СО РАН с СибНИИРС, между которыми еще с советских времен существовала отлаженная система взаимодействия, в рамках которого было создано свыше 40 сортов с/х культур. В 1990-е годы эта работа (не по вине ученых) свернулась. Объединение в рамках центра снова открыло возможность выполнения исследовательских проектов полного цикла. Первые результаты стали видны уже в следующем году, когда ФИЦ «ИЦиГ СО РАН» стал одним из организаторов и ведущих участников Федеральной научно-технической программы по развитию сельского хозяйства на 2017-2025 гг., а Н.А. Колчанов вошел в состав Совета по реализации этой Программы (Указ Президента РФ № 350).

Затем, в 2016 году было принято решение о вхождении в состав ФИЦ двух научных организаций медицинского направления – Научно-исследовательского института клинической и экспериментальной лимфологии и Научно-исследовательского института терапии и профилактической медицины.

Сегодня ФИЦ «Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук» – это полторы тысячи сотрудников, объединенных в 139 структурных подразделений, с общим бюджетом свыше двух миллиардов рублей. В системе Российской академии наук это самое крупное многопрофильное научное учреждение, занимающееся генетическими исследованиями.

В год первого юбилея Федерального исследовательского центра мы еще не раз вернемся к разным страницам его истории (как самого центра, так и институтов, вошедших в его состав). Сейчас же поздравляем всех сотрудников и прилагаем приказ ФАНО России, с которого и начался процесс реорганизации.

Команда Центра передового растениеводства при содействии кафедры «Технологии пищевых производств и индустрии питания» НГАУ получили первые тестовые партии сиропа из кивано и цукатов из бенинказы.

Напомним, что в этом году студенты Новосибирского ГАУ Серафима Гаврюк и Кирилл Денисов получили 1 000 000 рублей на реализацию своих стартапов : «Создание и переработка продуктов из бенинказы, выращенной биологизированным методом» и «Совершенствование биологизированной технологии возделывания, хранения и переработки плодов кивано сорта «Зеленый дракон» с целью получения функциональных продуктов питания».

Идеи молодых ученых  сосредоточены на разработке функциональных продуктов питания, основой которых являются экзотические плоды: кивано и бенинказа. Также стартаперы в ноябре этого года уже совершили большие шаги в собственном бизнесе и подписали свой первый договор в предпринимательской деятельности на реализацию собственного проекта совместно с университетом. Аграрный университет уже оказывает  всестороннюю поддержку, обеспечивая производственными площадями, оборудованием, бухгалтерским и юридическим сопровождением и другим, что будет необходимо нашим стартаперам.   

И сейчас Серафима и Кирилл дали начало производству своего продукта и получили первые тестовые партии сиропа из кивано и цукатов из бенинказы. По условиям гранта продукция еще будет тестироваться в лабораторных условиях, чтобы продолжить  улучшать технологию производства этих продуктов и получить достойный результат, который сможет покорить будущих потребителей.

«Натуральный вкус кивано имеет тыквенный запах, а по вкусу похож на огуречный сироп с нотками банана и лимона. В пробных партиях мы попробовали реализовать несколько вариантов сиропа, так был получен вариант с использованием стевии, которая дает сладость - это полезно для тех, кто желает отказаться от сахара. Более сложным оказалось производство цукатов из бенинказы, которые достаточно требовательны к технологии их приготовления. Разные варианты приготовления этого продукта показали высокую чувствительность к продолжительности сушки и повышению температуры. По структуре цукаты из бенинказы чуть более плотные, чем из обычный тыквы, а вкус также зависит от компонента, с которым его готовят, будь то земляничный сироп или арбузный», - делится с нами наставник проекта Иван Лаврищев.

В последние дни уходящего года в Институте ядерной физики им. Будкера СО РАН по традиции рассказали о главных итогах работы за год. В их числе были запуск линейного ускорителя Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ»), а также разработка ключевых компонентов для ионных имплантеров – устройств, с помощью которых производят полупроводники для микроэлектронной промышленности. Ранее мы уже рассказывали про эти достижения ученых Академгородка.

Еще один важный результат, как отметил заместитель директора по научной работе ИЯФ СО РАН, д.ф.-м.н. Павел Багрянский, связан с перспективной технологией лечения онкологических заболеваний. Речь, как вы догадались, идет о бор-нейтронозахватной терапии (БНЗТ). Данный метод предполагает целенаправленное уничтожение клеток злокачественных опухолей путём накопления в них стабильного изотопа бор-10 и последующего облучения эпитепловыми нейтронами без хирургического вмешательства.

Метод БНЗТ был успешно опробован на ядерных реакторах - эксперименты показали эффективность этого способа лечения опухолей головного мозга и других видов онкологических заболеваний, которые плохо поддаются лечению традиционными методами. Однако использование реакторов в качестве источника нейтронов возможно только в рамках единичных экспериментов, а для внедрения метода в клиническую практику необходим компактный и безопасный источник нейтронов, обеспечивающий оптимальные параметры нейтронного пучка.

Таким источником нейтронов может быть источник на основе ускорителя заряженных частиц, над созданием которого ученые ИЯФ СО РАН работали на протяжении нескольких лет. Для решения задачи была предложена идея источника нейтронов на основе нового типа ускорителя заряженных частиц – ускорителя-тандема с вакуумной изоляцией и литиевой нейтроногенерирующей мишенью.

После первых успешных экспериментов в 2021 г. в Правительство России выделило финансирование на проведение этих исследований, и сотрудники ИЯФ СО РАН приступили к созданию источника нейтронов для НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина Минздрава России.

В июле 2024 г. был получен первый, импульсный, пучок протонов, а к концу года – стационарный, который довели до проектных параметров (2.3 МэВ и 7 миллиампер). Именно при таких параметрах возможно получить нейтроны нужного спектра, которые потом, с помощью специальной системы формирования, превращаются в необходимый для терапии нейтронный пучок, объяснили специалисты.

 В итоге, к концу года ученые создали установку, которую можно внедрять в практическое здравоохранение, в качестве испытательной площадки выступает знаменитый московский Онкоцентр им. Блохина. Сейчас установка разбирается и готовится к отправке в Москву.

«Надеемся летом следующего года выйти на клинические испытания на людях», - сообщил Павел Багрянский.

Кроме того, специалисты ИЯФ СО РАН разработали отечественную технологию диагностики пучка заряженных частиц, необходимую для контроля облучения пациента с помощью бесконтактного датчика тока. Он позволяет измерять ток пучка без какого-либо воздействия на сам пучок. Особое значение датчик имеет для работ в области БНЗТ, поскольку именно с его помощью осуществляется контроль за облучением, воздействующего на человека. Бесконтактные датчики тока пучка разрабатывались и изготавливались в ИЯФ СО РАН, начиная с 70-х годов, но позже технология была утеряна, поэтому последние 15-20 лет потребности ИЯФ СО РАН в бесконтактных датчиках тока пучка удовлетворялись за счет покупки датчиков фирмы BERGOZ (Франция). С введением санкций ситуация изменилась, и покупать датчики стало крайне затруднительно, поэтому специалисты ИЯФ СО РАН решили начать самостоятельную разработку и изготовление таких устройств.

Ранее на установке-прототипе источника для бор-нейтронозахватной терапии (БНЗТ), собранной в ИЯФ, было облучено 25 животных, ученые НГУ совместно с ИЯФ провели первый в мире успешный опыт по лечению домашних животных со злокачественными опухолями по методике БНЗТ.

Сергей Исаев

Получено разрешение на ввод в эксплуатацию корпуса поточных аудиторий, который относится к объектам второй очереди нового кампуса НГУ, возводимого в рамках федерального проекта «Создание сети современных кампусов». Общая площадь здания составляет 15 871,3 кв.м. Строительство объекта завершилось точно в срок. Занятия в новом корпусе поточных аудиторий начнутся в сентябре 2025 года.

Сибирское управление Ростехнадзора выдало заключение о том, что объект капитального строительства «Корпус поточных аудиторий НГУ» соответствует требованиям проектной документации, в том числе требованиям энергетической эффективности и требованиям оснащенности объекта капитального строительства приборами учета используемых энергетических ресурсов.

В новом здании в настоящее время производится финальная уборка всех этажей, начинается ввоз и расстановка мебели. Оснащение корпуса поточных аудиторий техникой и оборудованием будет завершено во 2-м квартале 2025 года.

— Национальный проект «Молодёжь и дети», созданный по поручению Президента РФ, направлен на создание в России возможностей для развития талантов и самореализации молодых людей. Среди задач нового нацпроекта — создание сети современных кампусов. Как отмечал Губернатор Андрей Травников, наш регион один из лидеров по реализации программы строительства кампуса НГУ. Корпус поточных аудиторий — это очень гармоничное, высокотехнологичное многофункциональное пространство. Здесь предусмотрены и более 20 аудиторий, в том числе и рекордных размеров для региона — на 400 человек, а также зоны для нетворкинга и досуга, где студенты смогут почитать книги, обменяться идеями по проектам, заняться своим хобби и отдохнуть, — прокомментировала вице-губернатор Новосибирской области Ирина Мануйлова.

Корпус поточных аудиторий — это пятиэтажное здание, в нем будет располагаться около 1700 студентов. Дизайном предусмотрено несколько зон. Во-первых, это образовательное пространство площадью больше 2 тыс. кв. м. Во-вторых, это многофункциональное пространство на 1-м этаже площадью около 2,5 тыс. кв.м. Оно включает пространство библиотеки, а также тихие зоны, коворкинги и студенческий проектный центр. В-третьих, это пространство для реализации программы дополнительного профессионального образованию площадью около 1 тыс. кв.м. Оно расположено на 5-м этаже. Корпус поточных аудиторий соединен надземным теплым переходом с действующим учебным корпусом НГУ. 

— Корпус поточных аудиторий отвечает современным требованиям и запросам обучающихся и позволит создать комфортные условия для образовательной и проектной деятельности студентов. Благодаря новому зданию университет увеличит вместимость учебных площадей на 25%, что важно для нашего дальнейшего развития. Мы открываем новые образовательные программы, вводим факультативные и элективные дисциплины, также растет количество мероприятий, которые проходят на площадках университета, — прокомментировал ректор НГУ академик РАН Михаил Федорук.

Важным элементом архитектуры корпуса поточных аудиторий является атриум — это центральная открытая зона, освещаемая через зенитный световой фонарь (стеклянную кровлю или перекрытие). Стеклянное перекрытие в корпусе поточных аудиторий представляет собой светопрозрачную конструкцию в форме пирамиды.

— Стеклянный атриум, установленный на корпусе поточных аудиторий, позволит усилить естественное освещение в пространствах здания. Благодаря ему центральная открытая зона корпуса будет освещаться путем дополнительного источника света. Кроме того, данное архитектурное решение придает современному пространству уникальный вид, — сказал генеральный директор ППК «Единый заказчик» Карен Оганесян.

В основе дизайн-концепции многофункционального пространства, которое располагается на 1-м этаже, — минимализм, спокойные цвета, яркие акценты и натуральные материалы. Многофункциональное пространство будет оснащено современными технологиями, воплощая идею «умного дома»: информационные экраны будут не только в зоне ресепшена, но и в тихой зоне; будет возможность в онлайн-режиме выбирать свободные слоты для проведения мероприятий и др. В новом многофункциональном пространстве будет реализована концепция библиотеки «без дверей». Доступ в помещение будет осуществляться в режиме 24/7, здесь студенты смогут самостоятельно заниматься, работать в группах, общаться и просто отдыхать в комфортной обстановке. 

Пресс-служба Новосибирского государственного университета

Близится Новый год, а значит пора вспомнить очередную «горячую дюжину» научных новостей года уходящего. Как и прежде, мы не претендуем на то, чтобы в одном коротком списке вместить всё по-настоящему значительное. Наш главный критерий прост и субъективен: мы выбираем только из тех тем, что были нам интересны в уходящем году. И как всегда – место в рейтинге является исключительно порядковым номером и никак не отражает, какая новость важнее, а какая нет. Все они – достойны уважения.

1. Как известно, ученые стараются изучать предмет своего интереса со всех сторон и не зря. Ведь никогда не знаешь, где и как будет получен новый важный результат. В начале года мы рассказывали про исследования ранозаживляющих свойств биоактивных молекул, выделяемых кошачьей двуусткой Opisthorchis felineus. Этого паразита и последствия его заражением (описторхоз) ученые Института цитологии и генетики СО РАН изучают много лет. И этот проект показывает, что результаты могут быть полезными и в других областях медицины. Но в ИЦиГ не забывают и про лечение самого описторхоза – уже осенью ученые отчитались о перспективах создания нового эффективного лекарства против паразитов на основе полыни.

2. Продолжает медицинскую тему нашего рейтинга разработка Центра искусственного интеллекта Новосибирского государственного университета – система «Окулист Игорь». Проект, который в НГУ реализуют вместе с клиникой «Микрохирургия глаза» им. Федорова представляет собой интерактивную компьютерную программу для дистанционного обследования зрения школьников без участия врача (хотя, конечно, она дает только предварительное заключение). Еще летом первые такие системы были поставлены в школы Запорожской области, а осенью началось обследование школьников нашего региона и студентов кампуса НГУ.

3. Сам кампус тоже стал «героем» нашего рейтинга – в конце лета торжественно сдали первую очередь кампуса мирового уровня (того самого, о котором мы столько раз писали) – в новых зданиях ВМШ начались занятия, а в новые общежития заехали студенты и аспиранты. В следующем году ждем сдачу второй очереди. И надеемся, что и третья очередь не останется мечтой ректора, академика М.П. Федорука.

4. Что за рейтинг без открытий. Их было много – сибирские ученые работали весь год, не покладая рук. Все их открытия достойны внимания и уважения, но рейтинг имеет свои границы, поэтому в качестве примера возьмем одно – в Черном море с участием исследователей ИЦИГ СО РАН был открыт новый организм (протиста), который назвали в честь братьев Стругацких. Хочется отметить, что в нашей стране еще много замечательных писателей, а значит и поиск новых организмов на планете нельзя останавливать.

5. Новое можно не только открывать, но и создавать. Например, сорта сельскохозяйственных культур с полезными свойствами. Такие, как фиолетовая тритикале, выведенная учеными ИЦиГ СО РАН, зернышки которой содержат антоциан — полезное вещество для сердечно-сосудистой системы.

6. Богатым на результаты стал год для ученых Института физики полупроводников, которому исполнилось 60 лет. Опять же, исключительно из-за ограниченности мест в рейтинге упомянем одно из них (может, и не самое важное, зато – близкое каждому владельцу смартфона или компьютера) – ученые ИФП СО РАН разработали прототипы мемристоров (элементов памяти) для матриц энергонезависимой компьютерной памяти большого объёма.

7. А в НИИ клинической и экспериментальной лимфологии внедрили в практику первый российский препарат против болезни Бехтерева – Трибувиа® (сенипрутуг). НИИКЭЛ принимает участие в III фазе клинических исследований препарата и стал одним из трех федеральных центров, где препарат начали внедрять в клиническую практику.

8. Важным результатом для ученого является статья, а еще важнее – монография. Особенно это характерно для гуманитариев. В течение года институты Академгородка этого направления выпустили немало книг. Мы включаем в рейтинг две работы Института истории СО РАН, про которые рассказывали в течение 2024 года. В мае там был презентован третий том нового четырехтомного издания «История Сибири» (предыдущий подобный проект был реализован целых 60 лет назад). А в сентябре в ИИ СОРАН представили большой сборник, посвященный истории строительства Новосибирской ГЭС - «Зона затопления. Социальные и экологические аспекты строительства Новосибирской ГЭС (1950-е годы)».

9. Год был богат на награды и почетные звания. Но в рейтинг мы возьмем новость о довольно редком и почетном формате признания научных заслуг - руководитель лаборатории эпигенетики развития ИЦиГ СО РАН, профессор, д.б.н. Сурен Закиян был назван самым цитируемым в мире ученым в области исследований, основанных на технологии индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК).

Завершают наш рейтинг три новости, которые хотелось бы выделить особо – в силу их значимости для Академгородка и российской науки в целом.

10. Ученые Института теплофизики СО РАН стали лауреатами премии Правительства РФ за достижения и разработки в области атомной энергетики, которые только на начальном этапе внедрения уже принесли выгоду энергетике в размере 40 млрд рублей!

11. В конце лета в Академгородке прошла 14-я Международная конференция «Биоинформатика регуляции и структуры геномов / системная биология» (Bioinformatics of Genome Regulation and Structure / Systems Biology, BGRS\SB-2024). Более 1000 участников из 32 стран, почти 800 докладов на тринадцати симпозиумах (каждый, в свою очередь содержал от двух до шести тематических секций) – все это не только доказывает, что степень изоляции российской науки от мировой несколько преувеличена, но и позволяет назвать BGRS\SB – самым крупным научным форумом Евразии, где обсуждаются темы, связанные с ролью Big Data в науках о жизни.

12. И наконец, под самый занавес года пришла новость об успешном запуске линейного ускорителя ЦКП «СКИФ» - главной научной стройки Сибири последних десятилетий. Пучок из источника электронов (электронной пушки) пролетел сквозь всю структуру линейного ускорителя (25 м), его параметры зафиксированы системой люминофорных датчиков (положение и размер), спектрометром (энергия) и цилиндром Фарадея (суммарный заряд), они соответствуют проектным.

Пучок из источника электронов (электронной пушки) Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») пролетел сквозь всю структуру линейного ускорителя (25 м), его параметры зафиксированы системой люминофорных датчиков (положение и размер), спектрометром (энергия) и цилиндром Фарадея (суммарный заряд), они соответствуют проектным.

Линейный ускоритель – это стартовая ступень ускорительного комплекса ЦКП «СКИФ». Именно здесь электроны рождаются, группируются в пучок, получают ускорение и энергию 200 миллионов электронвольт. Затем электронный пучок поступает в кольцевой бустерный синхротрон (бустер), где разгоняется до рабочей энергии 3 миллиарда электронвольт и отправляется в основной накопитель. В накопителе электронный пучок, проходя через магнитное поле поворотных магнитов (магнитных диполей) или специализированных многополюсных устройств (вигглеров или ондуляторов), генерирует синхротронное излучение. Синхротронное излучение выводится из накопителя через фронтенды и по каналам транспортировки рентгеновского пучка доставляется до экспериментальных станций для проведения научных исследований.

Единственным исполнителем комплекса работ по изготовлению, сборке, поставке и пуско-наладке технологически сложного оборудования ускорительного комплекса ЦКП «СКИФ», в том числе линейного ускорителя, выступает Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН).

«Запуск линейного ускорителя ЦКП «СКИФ» — очень важный этап реализации проекта. Во-первых, потому что это первая часть действующего оборудования на своем родном месте, в здании, где линейный ускоритель будет работать все время существования СКИФ.

С другой стороны, это одна из самых сложных систем всего ускорительного комплекса СКИФ, поскольку требует самых дорогих и тонких технологий, которые встречаются в этой области науки и техники. Линейный ускоритель в значительной степени определяет качество пучка, а, соответственно, и качество самого источника синхротронного излучения СКИФ, то есть фактически определяет уровень его яркости. Синхротрон СКИФ относится к поколению 4+ с яркостью, которая на сегодня еще не достигнута даже на лучших мировых источниках синхротронного излучения.

«Запуск линейного ускорителя – это результат совместной работы строителей и проектировщиков, монтажников, разработчиков и создателей ускорительного оборудования ИЯФ. В кратчайшие сроки такое сложное устройство можно смонтировать только вместе с нашими партнерами-строителями, и с их субподрядчиками, которые отвечают за ключевое инженерное оборудование. Запуск этой части установки ускоряет монтаж и включение последующих элементов ускорительного комплекса. То есть фактически – это залог скорейшего выхода СКИФ на проектные параметры. И мы выполнили этот этап работ в абсолютно рекордные сроки. Никогда в мире линейные ускорители не собирались и не включались за такое короткое время. У нас ушло на это менее полутора месяцев, это беспрецедентно, обычно такие работы занимают 6-8 месяцев. Абсолютный рекорд», – прокомментировал директор ИЯФ СО РАН академик РАН Павел Логачев.

Линейный ускоритель состоит из источника электронов (электронной пушки), ускоряющих секций, системы группировки пучка, магнитов, которые нацеливают пучок, источников питания. Пучок движется внутри камеры, где поддерживается высокий вакуум. Высокочастотное электромагнитное поле, ускоряющее электроны, создается клистронными усилителями, каждый из которых выдает мощность 50 МВт на чистоте 2,8 Гигагерц.

В ходе создания оборудования линейного ускорителя ИЯФ СО РАН столкнулся с серьезными технологическими вызовами. Так, изначально предполагалась, что клистроны будут закуплены за рубежом. До 2023 года клистронные усилители высокой мощности производили лишь три организации в мире (из Японии, США и Франции). Поскольку зарубежные организации разорвали контракт, специалисты ИЯФ СО РАН в срочном порядке занялись созданием собственных клистронов, работа над которыми ранее велась в фоновом режиме. Благодаря этой разработке Россия располагает полностью отечественной технологией производства линейных ускорителей электронов и позитронов высокой энергии. Кроме того, для клистрона специалисты ИЯФ СО РАН разработали источники питания – модуляторы.

«Также в тоннеле здания инжектора ЦКП «СКИФ» собрано оборудование бустерного синхротрона. Все 44 специальные подставки (гирдера) с магнитно-вакуумными системами находятся в проектном положении. «Мы рассчитываем, что к весне 2025 года оборудование бустерного синхротрона будет соединено с инженерными системами. Также будет установлена автоматизированная система радиационного контроля, без которой мы не можем работать по правилам техники безопасности. Это позволит нам начать работу с электронным пучком в этом сегменте ускорительного комплекса. После завершения строительных работ в здании накопителя там начнется монтаж оборудования. Сейчас мы собираем и тестируем его в корпусе стендов и испытаний», – рассказал директор ЦКП «СКИФ», заместитель директора по научной работе ИЯФ СО РАН чл.-корр. РАН Евгений Левичев.

Пресс-служба ЦКП «СКИФ»

Фото: Анна Плис

Прошедший в Баку климатический саммит ООН COP-29 ознаменовался тем, что его по каким-то причинам проигнорировали первые лица ведущих экономик мира. Не было лидера Китая, не было президента США. Хотя, казалось бы, от их позиции по климату зависит продолжение курса на построение «безуглеродной» экономики. Следовательно, для руководителей этих стран были дела куда важнее, чем спасение планеты от глобального потепления.

Мы уже писали о том, что COP-29 вызвал негативные эмоции у западных климатических активистов, отметивших нехорошую тенденцию – проводить данное мероприятие, призванное стимулировать борьбу с ископаемым топливом, в тех странах, где открыто взят курс на увеличение добычи этого самого ископаемого топлива. Но это был не единственный повод для тревоги.

Намного тревожнее выглядела победа Дональда Трампа на президентских выборах в США. Ведь одно дело, когда роль «бензоколонки» берет на себя страна третьего мира. И совсем другое дело, когда в «бензоколонку» стремительно превращается страна развитого Запада. А США уже в течение многих лет движутся по этому пути, и новоизбранный президент уже высказал намерение продвинуться по этому пути еще дальше. «Бури, детка, бури!» - это высказывание, приписываемое Трампу, весьма красноречиво подчеркивает его отношение к климатической повестке.

Как мы помним, во время первого срока Трамп демонстративно вышел из Парижского соглашения, подав нехороший сигнал остальным странам (все же не будем забывать, что Америка является мировым лидером). Байден пресек это отклонение от «зеленого курса», нарочито продемонстрировав свою приверженность климатической политике и затребовав на реализацию «зеленых» программ два триллиона долларов. Напомним, что при нем оживились проекты в области солнечной и ветряной энергетики. Помимо этого, в некоторых штатах приняли программы по электрификации автомобильного транспорта, по выпуску электромобилей и литий-ионных аккумуляторов, созданию сети электрических заправок и так далее. Кроме того, в США начала разворачиваться пропагандистская кампания против использования газовых плит и обогревателей (о чем мы писали). Сам Джо Байден в своих выступлениях делал постоянный реверансы в сторону ВИЭ, и в конце 2021 года даже подписал указ по обеспечению «энергетической безопасности», где подчеркивалось значение солнечных электростанций, и продлевался беспошлинный ввоз солнечных панелей из Юго-Восточной Азии.

Сторонники Трампа до сих пор ставят в вину администрации Байдена всяческое ущемление (как они полагают) интересов нефтегазового бизнеса. Дескать, будучи фанатиком ВИЭ, Байден и его команда вели яростную борьбу с ископаемым топливом. Насколько эта борьба была «яростной», мы скажем отдельно. Так или иначе, команда Трампа уже предвкушает скорое изменение энергетической политики как раз в пользу нефтегазовых компаний. В ряду предвыборных обещаний новоиспеченного президента значились шаги по расширению добычи нефти и газа и отказ от жестких мер по «озеленению» энергетической отрасли. Уже сейчас ведутся разговоры об увеличение количества разрешений на освоение новых месторождений углеводородов.

Важным моментом является негативное отношение команды Трампа к ряду экологических ограничений, повышающих затраты предприятий, использующих ископаемое топливо. Так, предполагается, что для тепловых электростанций будут смягчены ограничения на углеродные выбросы, из-за которых увеличивается стоимость выработки электричества, а угольные ТЭС вообще могут прекратить свою работу. То же самое касается автопарка, над которым висит угроза электрификации. К этому ведут ужесточения ограничений на выхлопные выбросы. Таким путем проводники «зеленого курса» надеялись вынудить автовладельцев к 2030 году пересесть на электромобили.  Если Трампу удастся провести во власть свою команду, автовладельцы смогут вздохнуть спокойно.

То же самое касается ограничений по экспорту СПГ, не так давно введенных администрацией Байдена. Как подчеркивают наблюдатели, новая администрация (которая пока что только формируется) намерена переместить акценты с защиты климата на энергетическое доминирование в мировом масштабе. Такой разворот, безусловно, не устраивает борцов с глобальным потеплением, которые уже принимают превентивные меры в виде судебных исков в отношении своих оппонентов. Отметим, что администрация Байдена поддавалась влиянию со стороны экологических групп, чем, собственно, и объясняется такое трепетное отношение (пусть декларативное) к «зеленым» проектам. Трамп же, со своей стороны, недвусмысленно дал понять, что считаться с позицией «зеленых» активистов он не намерен. Поэтому с момента его вступления в должность ожидается серьезный удар по группам противников ископаемого топлива.

В настоящее время победа Трампа на выборах уже привела к сокращению объемов инвестиций в офшорную ветроэнергетику. Как сообщает The Guardian, немецкая энергетическая компания RWE, реализующая на территории США проекты «зеленой» энергетики, урезала на три миллиарда евро планы расходов на следующий год (с 10 миллиардов – до семи миллиардов). Также были отложены планы по инвестированию 55 миллиардов евро в проекты ВИЭ до 2030 года. Как нетрудно догадаться, причиной такого решения стала победа Дональда Трампа. Как пишет автор статьи, переизбрание Трампа вызвало реальный шок в секторе возобновляемой энергетики. Инвесторы стали срочно избавляться от «зеленых» акций. Впрочем, некоторые эксперты видят в том и положительную сторону. Дескать, уход «зеленых» инвестиций из США повышает возможности европейских стран по построению «безуглеродной» экономики. То есть европейцы до сих пор доказывают свою фанатичную преданность климатической политике, невзирая на все издержки.

 В этой связи показательнее всего то, что именно негативный опыт европейских стран, лишившихся из-за климатической политики дешевой энергии, дал команде Трампа самые убийственные аргументы в пользу своей позиции. Западная Европа (в первую очередь – Германия) становится наглядным примером того, как «делать не надо». И этот пример будет обыгран на полную катушку.

Впрочем, не стоит думать, будто Америку ждут крутые перемены в энергетической сфере, поскольку команда Байдена на практике совсем не демонстрировала того «зеленого» фанатизма, как это было в той же Германии. Как мы уже писали ранее, при Байдене (в 2023 году) Америка вышла на рекордные показатели по добычи нефти. Примерно та же картина была и по газу, когда количество терминалов СПГ на побережье Мексиканского залива утроилось. Именно при Байдене США серьезно потеснили Россию на европейском газовом и нефтяном рынке. Так что сложно сказать, насколько продвинется в этом направлении будущая команда, поскольку доминирование США в этом секторе уже и без того обозначилось отчетливо.

В то же время такой акцент на углеводородах, когда нефть и газ превращаются в «наше всё», может сыграть с Америкой злую шутку. Говоря откровенно, команда Трампа намерена взять высоты, уже кем-то освоенные до них. Такая сосредоточенность на ископаемом топливе (назло «зеленым») способна отодвинуть на задний план другие перспективные энергетические технологии. Мы не говорим сейчас о ветряках и солнечных панелях. Но дело в том, что американская наука добилась, например, успехов в технологиях «чистого угля» и в области геотермальной энергетики. Теперь эти направления рискуют остаться в тени из-за «углеводородного фанатизма» новой команды. Кстати, напомним, что при Байдене была попытка со стороны Министерства энергетики США привлечь крупные нефтяные компании к освоению геотермальных технологий, где также необходимо бурение. Что будет с данным направлением сейчас, сказать не беремся. Точно так же под вопросом остаются такие перспективные технологии, как создание атомных реакторов малой мощности (позиционирующиеся как «зеленые» технологии). Проявит ли к ним интерес новая команда, пока что непонятно.

В этой связи у России появляется шанс выбиться в лидеры как раз по указанным направлениям, если для них не будет создано условий в США. Как мы знаем, американское руководство, нацеливаясь на увеличение добычи нефти и газа, рассматривает Россию как прямого конкурента, намереваясь потеснить нашу страну на мировом нефтегазовом рынке. В этой связи было бы разумнее дать нестандартный ответ в виде новой энергетической политики, чем еще раз погружаться в освоение новых месторождений. Если возникнет избыток предложения по углеводородам, то это чревато снижением цен на нефть и газ (на что как раз рассчитывать наши недоброжелатели). А вот создание новейших геотермальных станций или новейших АЭС стало бы отчетливой демонстрацией нашего технологического превосходства. Научный потенциал для этого имеется. Слово – за политиками.

Константин Шабанов

Специалисты Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) создали прототип ионного источника, который подходит для сильноточных имплантеров – разновидность ускорителей, используемая в производстве современной микроэлектроники. Этот результат был озвучен на традиционной пресс-конференции, посвященной итогам года в Институте ядерной физики СО РАН.

«Сегодня мы все пользуемся портативными электронными устройствами, которые имеют такие размеры благодаря тому, что их работа основана на полупроводниках, а не на ламповой электронике. Создание полупроводниковых пластин занимает несколько месяцев, и требует нескольких сотен операций. Но самым важным и сложным оборудованием в этом процессе являются ионные имплантеры и литографы», — рассказал заместитель директора по научной работе ИЯФ СО РАН, член-корр. РАН Евгений Левичев.

Ведущими производителями такого оборудования являются западные компании, которые после начала СВО, ушли с российского рынка, а передовые образцы подобной техники не поставляли в нашу страну и ранее, лидерам отрасли не нужны новые конкуренты.

Сейчас перед экономикой стоит сложная задача – развитие производства собственной микроэлектроники до передового мирового уровня. Достижение этой цели, по оценкам экспертов, потребует решения множества сложнейших научно-технических задач. Ранее «Континент Сибирь» рассказывал, что ИЯФ СО РАН участвует в работе по созданию российских литографов.

Параллельно ученые занимались созданием ключевых компонентов для ионных имплантеров – устройств, с помощью которых кремниевая пластина насыщается различными примесями (бора, фтора, мышьяка), которые и придают ей нужные свойства полупроводника.

«Наши ученые использовали сотрудники создали ионный источник, который несколько отличается от современных западных аналогов по принципу работы и за счет этого превосходит их по ряду важных параметров», ─ подчеркнул Евгений Левичев.

В коллаборации с предприятиями Зеленограда (АО «НИИТМ» и АО «НИИМЭ»), специалисты ИЯФ СО РАН работают над двумя имплантерами, один будет более точным, другой – более высоковольтный. Первый будет передан партнерам до конца следующего года, второй – в 2026 году. И это, по словам Евгения Левичева, станет серьезным шагом к обеспечению технологического суверенитета России в области микроэлектроники.

В Новосибирске реализуются исследовательские проекты и образовательные программы, в том числе на стыке математики и медицины.  Это направление развивает Новосибирский государственный университет (НГУ). Об уже достигнутых результатах и планах на будущее ─  в репортаже «Континента Сибирь».

Современная медицина тесно связана с математикой, информационными технологиями и робототехникой. С каждым годом растет объем данных, получаемых в результате обследований пациентов, и качественно обработать их можно только с помощью технологий искусственного интеллекта, а современные операционные мало похожи на классические: все чаще хирург не склоняется над столом со скальпелем, но управляет джойстиком, глядя в монитор, а роль ассистента при операции берет на себя роботизированная система.

В совокупности внедрение высоких технологий способно повысить точность и своевременность диагностики, улучшить эффективность терапии и результаты операций. А значит – растет доля успешных исходов лечения пациентов и качество жизни всех нас. Не удивительно, что сегодня медицина находится в числе лидеров по уровню инвестиций в исследования и различные стартапы.

Но взрывной прогресс в области высоких технологий неизбежно на первых порах ведет к дефициту специалистов, которые могут правильно пользоваться этим инструментарием. И отвечать на этот вызов приходится уже системе образования.

В декабре Новосибирский государственный университет получил лицензию на новую образовательную программу специалитета (рассчитанную на шесть лет обучения) «Медицинская кибернетика» — междисциплинарное направление, которое будет готовить специалистов, способных работать на стыке ИТ, медицины и биологии. Его запуск является частью стратегии вуза по трансформации медицинского образования и развитию направления медицинских технологий.

Ранее Институт медицины и психологии НГУ был преобразован в Институт медицины и медицинских технологий (ИММТ), в структуре последнего осенью 2024 года был создан новый Факультет фармации и медицинской кибернетики.

«Открытие направления медицинской кибернетики – не дань моде, а назревшая необходимость, потому что мы видим, как «цифровая революция» полным ходом проникает в отечественное здравоохранение. И все острее ощущается нехватка квалифицированных кадров. Причем, по оценкам экспертов, эта ситуация на российском рынке MedTech будет сохраняться и, возможно, даже усиливаться на протяжении еще ряда лет», ─ рассказал и.о. декана нового факультета Михаил Хвостов.

Медицинская кибернетика подразумевает работу с данными, получаемыми при обследовании пациентов (анализы, результаты компьютерной томографии и МРТ, наблюдения за пациентом в стационаре и многое другое). Весь этот огромный массив информации необходимо в сжатые сроки объединить в единую систему, чтобы облегчить принятие решений врачом и дать возможность более точно прогнозировать результаты лечения. Иначе говоря, эта работа является необходимой базой для развития персонифицированной медицины, которую нам обещают уже не первый год.

Выполнять ее можно только с помощью специально созданных для этих целей программно-аппаратных комплексов, когда одновременно разрабатывается и оборудование, и специальное программное обеспечение для его работы. Это и есть фронт работ для специалистов в области медицинской кибернетики.

Предполагается, что факультет не будет готовить инженеров. Однако специалисты смогут писать «софт» для этого «железа» — хирургических роботов, диагностических систем, различных носимых устройств медицинского назначения, пояснил Михаил Хвостов.

Пилотный набор на программу составит двадцать студентов. При этом будет много времени уделяться выполнению перспективных проектов, направленных на решение актуальных задач здравоохранения и фармацевтической отрасли, чтобы помимо теории они получали и уникальный опыт реальной работы в своей области. «Наша задача – готовить специалистов, способных работать на стыке ИТ, медицины и биологии. Источниками задач для студенческих проектов, партнерами в их реализации и, естественно, – потенциальными работодателями будут выступать ведущие российские биотехнологические и фармацевтические компании», – подчеркнул Михаил Хвостов.

В стенах Новосибирского государственного университета уже выполняются проекты подобного рода. Например, в Лаборатории прикладных цифровых технологий Международного математического центра НГУ.

Четыре года назад сотрудники лаборатории вместе с коллегами из Института гидродинамики (ИГ) СО РАН и Национального медицинского исследовательского центра (НИМЦ) им. академика Мешалкина взялись за решение сложнейшей задачи – создание системы прогнозирования неблагоприятных клинических исходов, связанных с аневризмой аорты.

«В настоящее время мы заняты разработкой программного комплекса для прогнозирования риска развития неблагоприятных событий – разрыв аневризмы, тромбоэмболические осложнения, появление эндопротечек и т.д. Модули комплекса позволяют  автоматически производить 3D-реконструкцию, извлекать необходимые хирургам параметры геометрии аневризмы и анализировать  гидродинамику кровотока внутри аорты с помощью нейронных сетей и вычислительной гидродинамики», — рассказала аспирантка Лаборатории прикладных цифровых технологий Яна Федотова.

На сегодня уже разработаны алгоритмы, на основе которых работают модули программы, следующий шаг – тестирование, доработка алгоритмов и создание интерфейса для хирургов, а также пополнение базы данных реальных пациентов с таким диагнозом, на которую опирается в своих прогнозах и рекомендациях эта система.

«Пополнение базы идет благодаря сотрудничеству с врачами клиники Мешалкина под руководством д.м.н. Карпенко А. А. Вообще, их заинтересованность в этом проекте стала одним из ключевых условий его успешного выполнения, поскольку без партнерства с медицинским центром практически невозможно верифицировать такую систему, проверить, что ее алгоритмы действительно работают», — подчеркнула Яна Федотова.

По ее оценкам, наполнение базы данных до оптимального уровня займет еще несколько лет. А дальше необходима работа по расширению числа участников проекта. Коллектив лаборатории решает в большей степени научные задачи – сбор данных о пациентах и поиск в них предикторов (от англ. to predict – предсказывать), являющихся признаками вероятного развития того или иного негативного сценария, связанного с аневризмой, а также создание алгоритмов такого поиска, а не занимается выпуском готовых программных продуктов.

«Мы создаем прототип, тестируем его с помощью специалистов клиники Мешалкина, проверяем, что все алгоритмы работают правильно и дают адекватные прогнозы, в том числе проверяя их достоверность дальнейшими наблюдениями за пациентами. А уже на следующем этапе привлекаем инвестиции для разработки программной оболочки силами сторонних специалистов. Вся эта работа займет не менее четырех лет», ─ описала предполагаемый сценарий развития событий Яна Федотова. Результатом должен стать универсальный программный комплекс, который смогут использовать в медицине при лечении аневризмы. Главным ограничителем ее внедрения может стать цена (программный продукт, на создание которого уходит много лет, по определению не бывает дешевым). Но в пользу внедрения складывается фактор отсутствия в настоящий момент аналогов не только в России, но и на мировых рынках.

Еще один проект, над которым сотрудники лаборатории работают в сотрудничестве с ИГ СО РАН и НМИЦ им. академика Мешалкина, связан с изучением бедренных артерий пациентов. Точнее – исследование геометрических показателей поверхностей бедренных артерий.

«Идет разработка аппаратно-программного комплекса, который сможет изучить трехмерную структуру бедренной артерии в разных положениях тела – лежа, сидя, с согнутой ногой и так далее. Так мы получим важные данные, которые невозможно получить с помощью современных методов диагностики, таких как МРТ или компьютерная томография, поскольку там подразумевается фиксированное положение тела», ─ объяснил аспирант Лаборатории прикладных цифровых технологий Кирилл Тарасов.

В дальнейшем, опираясь на эту информацию, можно думать, как повысить надежность стентов, которыми она протезируется при окклюзиях (сужениях, вызывающих нарушение кровообращения).

«В качестве базовой мы используем технологию УЗИ, затем, чтобы получить из нее трехмерную структуру, осуществляется дополнительный трекинг датчика УЗИ непосредственно во время процедуры. И в отличие от зарубежных аналогов, которые используют для этой работы две или три камеры, планируется решить эту задачу с помощью одной. Потом данные обрабатываются с помощью программного обеспечения и строится трехмерная структура. Она используется для анализа гидродинамики кровотока и изучения различных изгибов и других геометрических параметров при различных положениях тела пациента», ─ рассказал Кирилл Тарасов.

В настоящее время аппаратно-программный комплекс находится в стадии тестирования, которая должна завершиться уже этой зимой, после чего участники проекта приступят к сбору данных. А уже к лету первые массивы собранных данных в форме трехмерных структур будут переданы ученым ИГ СОРАН для дальнейшего исследования.

«Мы тем временем будем и дальше обрабатывать получаемые от новых пациентов данные, плюс хотим заняться улучшением и автоматизацией процесса их сбора, в том числе с использованием нейросетевых алгоритмов для сегментации изображений как медицинских, так и с камер для трекинга», ─ подытожил Кирилл Тарасов.

За несколько лет работы над проектами в них поучаствовало немало студентов университета. По словам собеседников издания, кто-то остался после диплома работать в лаборатории, кто-то нашел себя в коммерческих структурах. Но для всех из них участие в проекте стало важным опытом участия в создании высокотехнологичного продукта медицины будущего, который окажется полезным в дальнейшей карьере.