Цифровые атласы и живые кости: доцент Айкуш Назарян соединяет в Самаре виртуальную анатомию с реальной хирургией
11 февраля - День женщин в науке.
Фото: Светлана МАКОВЕЕВА.
11 февраля отмечается День женщин в науке. Ночное дежурство, мигающие лампочки, шорохи в подвальном помещении морга, куда необходимо доставить ампутированную конечность, — это не кадр из хоррора, а одно из самых ярких студенческих воспоминаний Айкуш Назарян. То, что для кого-то могло стать травмирующим опытом, ее еще больше вовлекло в профессию. Теперь она преподает студентам на двух языках на кафедре оперативной хирургии и топографической анатомии и руководит инновационным подразделением СамГМУ — лабораторией 3D-моделирования тела человека Центра компетенций НТИ «Бионическая инженерия в медицине», которая продолжает работу над масштабным проектом, известным не только в России, но и в разных странах мира.
От классической медицины в инновации
Путь в науку для доцента и кандидата медицинских наук Айкуш Назарян лежал через классическую медицину. Она окончила лечебный факультет, а тяга к исследованиям проявилась еще в студенчестве — в научных кружках, докладах и первых небольших исследованиях.
Путь в науку для доцента и кандидата медицинских наук Айкуш Назарян лежал через классическую медицину.
Фото: Светлана МАКОВЕЕВА.
«А потом, уже после интернатуры, когда пришла на кафедру, началась серьезная научная работа, в том числе работа над кандидатской диссертацией под руководством ректора СамГМУ, члена-корреспондента РАН, д.м.н., профессора Александра Колсанова, участие в различных грантовых проектах. Постепенно это стало развиваться в нарастающем темпе».
В профессию Айкуш привела, как это часто бывает, семейная история и детские впечатления. Ее мама окончила медицинский колледж, а друзья родителей были врачами.
«Еще с детского сада я решила, что хочу быть врачом. Однако триггером и драйвером, почему я пошла именно в медицину, стали друзья родителей. В детстве, когда видела их в белых халатах в больнице, мне это очень нравилось. Даже в детском саду всегда доставались роли доктора».
Белый халат был не просто формой, а символом помощи. Особенно впечатлила девушку возможность лечить сложные заболевания.
Любовь к хирургии
Специализацию Айкуш выбрала хирургическую — после шестого курса прошла интернатуру по хирургии, практикуясь в абдоминальной, торакальной и сердечно-сосудистой хирургии. Самым волнительным воспоминанием остается первая самостоятельная манипуляция в интернатуре — дренирование плевральной полости.
«Было, скажем так, непривычно и необычно. Ответственность уже полностью была на мне. Я делала сама, но старший врач стоял рядом. Было волнительно, так как все нужно сделать точно и быстро, чтобы воздух извне не попал в плевральную полость».
Создание 3D-атласов животных – это одно из самых неожиданных направлений работы.
Фото: Светлана МАКОВЕЕВА.
Как рассказала «КП-Самара» Айкуш, с волнением помогает бороться прежде всего глубокое знание предмета и практика.
«Если ты знаешь, что должен сделать, знаешь анатомию, этапы операции, то, естественно, чувствуешь себя увереннее. И, конечно, практика здесь играет огромную роль. Чем больше практикуешься — ассистируешь, работаешь с кадаверным материалом, тем увереннее становишься».
Кадаверный материал — это основа, на которой будущие медики оттачивают практические навыки. На третьем курсе на ночном дежурстве Айкуш присутствовала на ампутации конечности. Ей и другим студентам поручили отнести ампутированную ногу в подвальный морг. Но тот подвал мало походил на современный. Это была настоящая декорация из фильма ужасов: мигающий свет, звуки падающих капель, непонятные шорохи в темноте. С таким «антуражем» и ношей в руках проверялось, кто действительно готов остаться в профессии, а у кого нервы не выдержат. Сейчас подвальное помещение капитально отремонтировано, и новым поколениям студентов, к счастью, уже не доводится переживать столь острые испытания, через которые прошли они.
От виртуального стола «Пирогов» до ветеринарных атласов
Сейчас фокус работы Айкуш Назарян сместился с операционной в цифровое пространство. Она возглавляет междисциплинарную лабораторию, где создают инновационные образовательные продукты.
«Мы разрабатываем продукты для медицинского образования. В первую очередь это 3D-атлас тела человека, интерактивный анатомический атлас «Пирогов». Плюс сейчас мы моделируем 3D-атласы животных. Пять уже разработаны под моим руководством».
Создание 3D-атласов животных – это одно из самых неожиданных направлений работы. Все началось в 2019 году с выигранного гранта на разработку атласа коровы. Атласы сельскохозяйственных и других животных необходимы для аграрных и ветеринарных вузов, а с 2025 года появилась программа по оснащению агротехклассов в школах. Лаборатория работает с кафедрой анатомии и аграрными университетами. Для максимальной точности скелеты и черепа животных сканируют на компьютерном томографе и 3D-сканере. После коровы появились атласы кошки, курицы и лягушки.
Спасти стопу
Самое социально значимое направление работы лаборатории — это создание персонализированных биоимплантатов для пациентов с тяжелыми патологиями. Один из громких проектов был выполнен совместно с НИИ «Биотех» СамГМУ и Московской городской больницей имени Юдина для пациентов со стопой Шарко — тяжелым осложнением сахарного диабета, ведущим к деформации костно-связочного аппарата стопы и риску ампутации.
«Суть метода – это проведение уникальной двухэтапной операции с использованием персонифицированного аллогенного биоимплантата. Пациентам в Москве проводили первый этап операции: удаляли пораженную часть стопы. Это место заполняли специальным цементным спейсером с антибиотиком и выравнивали стопу аппаратом Илизарова. Потом проводили компьютерную томографию, которую затем высылали нам. По этим данным мы строили трехмерную модель и по форме цементного спейсера, которая в точности соответствует костному дефекту конкретного пациента. Далее на станке ЧПУ изготавливали индивидуальный имплантат из аллогенной (кадаверной) кости Лиопласт, подготовленной по уникальной авторской методике».
По наблюдениям ученой, современные студенты — «цифровые», им нужен постоянный доступ к информации.
Фото: Светлана МАКОВЕЕВА.
Во время второй операции (через 1,5-2 месяца) цемент удаляли и замещали индивидуальным костным биоимплантатом. Самое удивительное — дальнейший процесс.
«В течение года-полутора биоимплантат разрушается клетками-остеокластами и замещается новой, уже собственной костной тканью пациента».
Эта технология перспективна не только при диабете, но и при остеомиелите, сложных травмах, включая минно-разрывные. Еще одно смежное направление — разработка рассасывающихся костных винтов из того же материала.
«Металлические винты часто требуют повторной операции для удаления и могут вызывать аллергию. Ключевое преимущество наших винтов – это так называемая биорезорбируемость. Это свойство материалов, которые способны подвергаться контролируемому разложению в биологической среде с образованием нетоксичных продуктов, которые выводятся из организма или метаболизируются естественными путями. То есть повторная операция для его удаления не требуется».
Цифра не вместо, а вместе
Самым известным проектом лаборатории остается создание 3D-моделей для интерактивного анатомического атласа «Пирогов», который давно перерос статус локальной разработки.
«Он уже всемирно известен. Его используют не только в России, но и в 17 странах мира. Причем это Индия, ОАЭ, Малайзия, Вьетнам, Турция, страны Карибского бассейна, а не только СНГ. Более того, уже третий год в Индии налажено производство анатомических столов — сам стол производится у них для индийского рынка, а программное обеспечение — наше».
Возникает вопрос: не заменяет ли цифровой инструмент классическое обучение?
«В морфологическом корпусе медуниверситета, помимо инноваций, есть межкафедральный морг, где обязательно на каждом занятии проходит практическая часть у студентов. Они изучают строение тела на кадаверном материале, отрабатывают хирургические навыки. Но когда это дополняется инновационными технологиями, учиться становится намного проще и интереснее».
По наблюдениям ученой, современные студенты — «цифровые», им нужен постоянный доступ к информации. Поэтому у «Пирогова» есть мобильная версия с бесплатным доступом для учащихся медвуза.
«Студенты дома могут повторить, посмотреть материал. А уже на занятии во время устного ответа они демонстрируют знания с помощью 3D-атласа и потом подтверждают их в морге. Естественно, это лучше развивает пространственное мышление».
Однако у цифровизации есть и обратная сторона, которую Назарян, как преподаватель, отмечает с тревогой.
«Сейчас большая часть книг и информации доступна в телефоне, поэтому студенты стали реже ходить в библиотеку. Они думают, что могут заглянуть в материал в любое время. Естественно, дома многие перестают читать».
Айкуш приходится быть мостом между двумя мирами — доносить медицинские задачи до технических специалистов. Фото: СамГМУ.
3D-лаборатория и личные истории
В лаборатории, где рождаются высокотехнологичные продукты, царит междисциплинарная атмосфера. Здесь бок о бок работают медики и инженеры по компьютерной графике. Айкуш приходится быть мостом между двумя мирами — доносить медицинские задачи до технических специалистов. Это общение и участие в международных конференциях она считает одним из главных источников профессионального развития.
Преподает она и на английском языке — в основном студентам из Индии и арабских стран.
«Первый год было, скажем так, сложно и волнительно. Потому что, во-первых, непривычно вести занятия на английском, а во-вторых, это все же люди другой культуры. Очень своеобразный, скажем так, английский у студентов из Индии... Первые несколько занятий потребовались, чтобы привыкнуть к их речи».
Серьезных казусов не возникало, разве что индийские национальные украшения и точки минди на лбу напоминали кадры из старых фильмов и вызывали улыбку.
Личное пространство
В своей работе как команда лаборатории, так и сотрудники кафедры используют и инструменты на основе искусственного интеллекта — в основном для обработки больших объемов текстовой информации.
«Это помогает избежать рутины. Очень удобно, когда нужно быстро выделить суть или помочь сформулировать документ. Но полностью доверять и полагаться на нейросеть нельзя — обязательно нужно проверять и адаптировать под свои задачи. Помощь ощутима, но перерабатывать информацию все равно приходится самой».
А вот отдыхает Айкуш от высоких технологий кардинально иным способом — погружением в книги, в основном в фэнтези.
«Когда в период отчетов, бывает, приходишь домой, а в голове все еще кипит информация, мне помогают, как ни странно, книги. Чем больше книга не связана с работой, тем быстрее получается отключиться».
В университете ее любимым автором был Толкин, сейчас она с удовольствием читает Веру Камшу (и с нетерпением ждет окончания ее цикла «Отблески Этерны») и других авторов.