Пермские ученые разработали антропоморфного робота для обучения студентов

Ученые Пермского Политеха (ПНИПУ), Пермского государственного медицинского университета им. академика Е. А. Вагнера (ПГМУ) и Российского университета медицины разработали антропоморфного робота-симулятора, имитирующего пациента в стоматологическом кабинете. Робот должен усовершенствовать обучение студентов-стоматологов и подготовить их к работе в реальных условиях клиники, сообщает пресс-служба ПНИПУ.

О новой разработке в вузе рассказали к Международному дню стоматолога, который отмечается ежегодно 9 февраля. Симулятор оснащен сменными smart-челюстями, которые изготовлены из резиновых и пластмассовых материалов, с несколькими видами сменных зубов. Робот подготовлен к четырем видам стоматологических процедур: лечение кариеса, каналов и корня зуба, фрезерование под коронку и удаление. При этом специально обученная нейросеть определяет глубину, ширину, ровность, однородность снятого материала и прочие признаки при сверлении — так робот будет оценивать проводимые манипуляции и давать обратную связь.

«В 2023 году мы создали стоматологический симулятор промышленного образца с полным комплектом документации. В базовый комплект робота входят четыре кейса, 2 съемные smart-челюсти и три вида зубов. В зависимости от программы обучения студенты и ординаторы могут выполнять следующие процедуры — лечение кариеса, лечение корня зуба, фрезерование зуба для установки коронки и процедуру по удаление зуба. Это базовые кейсы. Сейчас мы ведем работу по их дополнению, добавляя различные условия, например, пациент испытывает страх от приема стоматолога, нервничает или проявляет агрессию. Сегодня у нас определен заказ на 2024 год в количестве 5 штук. Ориентировочная стоимость промышленного образца со всем необходимым ПО составляет около 6 млн рублей. Заказ на робота поступил от нескольких московских стоматологических клиник, Пермского медицинского университета и частной стоматологической компании. Благодаря поддержке Пермского НОЦ реализованы все наработки и методологические подходы, которые ученые смогли воплотить в жизнь и получить законченный продукт», — рассказал доктор технических наук, заведующий кафедрой автоматики и телемеханики ПНИПУ Александр Южаков.

Андрей Байдаров, проректор по информационным технологиям и инновационному развитию ПГМУ: «Робот — продукт полностью отечественного производства. В этом симуляторе получилось соединить функции для обучения врачей-стоматологов по нескольким специальностям и нескольким дисциплинам, а кроме отработки манипулятивных навыков, добавить отработку коммуникативного навыка. В роботе заложены самые современные технологии — система коммуникации построена на базе Калгари-Кембриджской модели медицинской консультации, благодаря мощностям ПНИПУ были использованы самые передовые разработки в области электроники для возможностей движения и обратной связи, а индустриальный партнер Promobot оказал содействие в работе над интерактивной мимикой робота. Ведь для будущего врача очень важна адаптация к возможному реальному пациенту, умению и знанию врачебной ситуации на основе самых актуальных клинических рекомендаций». 

В ПНИПУ отмечают, что по оценке московских социологов после завершения обучения часть выпускников медицинских вузов не остаются работать по специальности. Причина — страх перед общением и работой с настоящими пациентами. Робот-симулятор создан для отработки коммуникативных навыков студентов-ординаторов и получения обратной связи. 

Камила Валиахметова, аспирант кафедры ортопедической стоматологии ПГМУ: «На данный момент у аспирантов  и у ординаторов практически нет доступа к реальным пациентам. Выходя из университета, зачастую мы впервые сталкиваемся с ними и, конечно, возникают трудности  в коммуникации, и в применении знаний на практике. Антропоморфный робот помогает нам не только отточить навыки и понять свои ошибки, но и получить обратную связь, чтобы в дальнейшем совершенствоваться в практической деятельности».

Сообщается, что робот создан при финансовой поддержке Пермского научно-образовательного центра мирового уровня «Рациональное недропользование» (Пермский НОЦ) в рамках технологического проекта «Инновационные химические, медицинские и фармацевтические технологии». 

Ученые университетов также продолжают работать над созданием отечественной платформы, задача которой — дистанционное выполнение всех образовательных процедур для стоматолога. Врач надевает шлем виртуальной реальности, видит стоматологический кабинет, пациента и может выполнять все те же самые процедуры, находясь в другом месте. Ожидается, что такая разработка позволит реализовать комплекс, нацеленный на непрерывное медицинское образование, то есть повышать квалификацию специалистов и дистанционно проходить стажировки.

ФОТО: Пресс-служба ПНИПУ