Команда ученых из Пермского Политеха, Пермского государственного медицинского университета и Российского университета медицины создала робота-симулятора с элементами искусственного интеллекта для обучения стоматологов. Это поможет совершенствовать навыки молодых врачей без риска для здоровья людей. На сегодняшний день таких разработок в России нет.
Ученые ПНИПУ и ПГМУ создали робота-симулятора для обучения стоматологов / © Caroline LM, Unsplash
В 2024 году количество обращений за стоматологической помощью в России достигло 247,7 миллиона, что на 3,2% выше уровня 2022 года. Для оказания медицинской помощи требуется все больше высококвалифицированных специалистов, поэтому в работу активно вовлекаются новые кадры, в том числе молодые врачи. Чтобы избежать ошибок при оказании помощи в случаях развития неотложных состояний (например, аллергических реакций, анафилактического шока и так далее), необходима их предварительная отработка.
Для предотвращения ошибок начинающих врачей, которые могут привести к осложнениям (повреждению зубного нерва, воспалению и так далее) необходимо отработать тактику оказания помощи. Особенно это важно в случае возникновения неотложных состояний при лечении зубов, например, при развитии обморока или аллергии на анестезию. Несвоевременная и неадекватная помощь может привести даже к летальному исходу.
Преподавателям медицинского вуза в текущих условиях образования сложно объективно оценивать технику введения анестезии или реагирования на чрезвычайные ситуации. Поэтому студентам необходимо «набивать руку» и учиться в реальных практикоориентированных условиях, но без вреда человеку.
Ученые Пермского Политеха совместно с коллегами из ПГМУ и экспертами ФЦССХ имени С.Г. Суханова разработали робота-симулятора на базе российской платформы Robo-C (от компании Promobot). Он выглядит и ведет себя как настоящий пациент — жалуется на боль, теряет сознание и даже «кричит», если врач допускает ошибку. Проект позволит студентам совершенствовать медицинские профессиональные навыки и получать более качественную подготовку в соответствии с современными требованиями и МКБ (международным классификатором болезней).
– Наша роботизированная система – это не просто манекен, а так называемый «цифровой двойник» пациента со всеми возможными реакциями. Создана программа с базой клинических кейсов — от лечения простого кариеса и препарирования под коронку до сложных удалений зубов. Робот имитирует поведение человека при проведении стоматологических процедур и отягощающих состояний (обморок, анафилактический шок, кратковременная потеря сознания), чтобы студенты учились быстро реагировать в критических ситуациях, не навредив людям, – рассказывает Андрей Байдаров, доцент кафедры «Автоматика и телемеханика» ПНИПУ, кандидат технических наук.
Политехники создали для робота специальную лингвистическую базу, т.е. научили «болеть» по-настоящему, записав в его память ключевые характеристики заболеваний, анамнез, жалобы, данные осмотра. Для большей имитации реальных условий внедрена вариативность исходов – можно менять сценарии (разные диагнозы и осложнения). На сегодняшний день аналогов разработки с такой глубокой детализацией в России нет.
– Принцип взаимодействия с роботизированным комплексом состоит в том, что студент может провести обследование (осмотр, зондирование, проведение проб на чувствительность к холоду и др.) и поставить диагноз с помощью виртуальных инструментов. Датчики робота фиксируют давление, температуру и глубину обработки. Модули на основе нейросетей анализируют действия врача, дают голосовую обратную связь, например, «слишком сильное давление на инструмент». Затем – выводят на панель результат, который получил обучающийся в сравнении с эталонным, построенным нейросетью. Также в любой момент может «случиться» неотложное состояние — например, у «пациента» начинается анафилактический шок после анестезии и важно, чтобы в четкой последовательности были выполнены необходимые действия для оказания квалифицированной помощи, – комментирует Наталия Асташина, доктор медицинских наук, заведующая кафедрой ортопедической стоматологии ПГМУ имени академика Е.А. Вагнера.
Разработка ученых ПНИПУ, ПГМУ, РУМ и ФЦССХ имени С.Г. Суханова позволяет студентам освоить четкие алгоритмизованные действия, поскольку отсутствие оказания должной и своевременной помощи может привести к трагическим последствиям, вплоть до летального исхода. Процесс получения медицинских знаний в этой области не может быть только теоретическим, но и во время нештатной ситуации на приеме реального пациента эта отработка невозможна. Именно для этого разрабатываются новые подходы в практикоориентированном образовании.
Сейчас систему тестируют в пермских медицинских центрах: клинической больнице и аккредитационном центре ПГМУ. С 2026 года планируется активное внедрение таких роботов в другие вузы России.
Исследование выполнено в рамках Пермского НОЦ по проекту «Инновационные медицинские технологии». Проект уже получил патенты (РИД), а первые симуляторы планируют внедрить в российские медицинские вузы к 2026 году.
