CC BY
40
2
От электронно-медицинской аппаратуры
— до биотехнических систем
УДК 378.4
З. М. Юлдашев, д-р техн. наук, Г. Н. Пахарьков, канд. техн. наук,
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»
50 лет медико-техническому образованию в России
Ключевые слова: медико-техническое образование, медицинская техника, биотехническая система, кафедра, бакалавр, магистр, технический университет, международное сотрудничество.
Key words: Medical and technical education, medical technique, biological and technical system, department, bachelor, master, technical university, international cooperation.
Рассматриваются вопросы становления и развития медико-технического образования в России, начало которому было положено 50 лет тому назад в Ленинградском электротехническом институте им. В. И. Ульянова (Ленина).
Медицина — божественный вид искусства, предмет которого — прекрасный и священный человеческий образ. И она должна заботиться о том, чтобы чудная соразмерность его форм, где-либо расстроенная или нарушенная, снова была бы восстановлена!
Иоганн Вольфганг Гете
В 1962 году по инициативе и при непосредственном участии академика Акселя Ивановича Берга, предвосхитившего революционное внедрение кибернетики в медицину и биологию, в Ленинградском электротехническом институте им. В. И. Ульянова (Ленина), ныне Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете «ЛЭТИ», была открыта первая в стране кафедра электронно-медицинской аппаратуры для подготовки инженеров-электрофизиков по специальности «электронно-медицинская аппаратура» (ЭМА). В 1964 году в ЛЭТИ открылась и первая в стране аспирантура по специальности 05.11.17 «медицинское приборостроение».
После присоединения в 1975 году кафедры спецфизики, занимавшейся проблемами охраны среды, кафедра ЭМА стала называться кафедрой биомедицинской электроники и охраны среды (БМЭиОС), а с 2010 года — кафедрой биотехнических систем (БТС). Изменения в названии кафедры были обусловлены изменениями в структуре университета и на рынке труда в области биомедицинской инженерии.
С 1985 года кафедра стала готовить инженеров по специальности «биотехнические и медицинские аппараты и системы», с 1996 года — «инженерное дело в медико-биологической практике», а с 2002 года — дополнительно и по специальности «эргономика».
В 1996 году наряду с инженерной подготовкой была начата подготовка бакалавров и магистров по направлению «Биомедицинская инженерия». В 2010 году на кафедре внедрена двухступенчатая форма образования по новому направлению «Биотехнические системы и технологии». Начиная с 1963 года кафедра успешно готовила инженеров для стран — членов Совета экономической взаимопомощи: Германии, Польши, Чехословакии, Венгрии и Болгарии, а в настоящее время — бакалавров и магистров для Российской Федерации и других стран СНГ, Словакии, Китая, Индии, Пакистана, Вьетнама, Северной Кореи, Сирии, Ливана, Палестины, Египта, Иордании, Кении, Камеруна, Руанды. Подготовка бакалавров ведется на очном, вечернем и заочном отделениях, магистров — на очном, утверждена программа подготовки магистров и на вечернем отделении.
Первым заведующим кафедрой (1962—1972) стал д-р техн. наук профессор Ошер Бениаминович Лурье, крупный специалист в области телевидения и радиотехники, научные труды которого были хорошо известны как в СССР, так и за рубежом. Тогда на кафедре активно развивали медицинскую
О. Б. Лурье
В. М. Ахутин
электронику, усилительную технику для регистрации биопотенциалов, прикладные телевизионные системы медицинского назначения. Для 60-х годов эти направления были пионерскими, они предопределили дальнейшее развитие не только кафедры, но и всей биомедицинской электроники в стране.
Большую работу по организации и поддержанию учебного процесса, определению научно-образовательных направлений кафедры выполнили д-р техн. наук профессор Вадим Константинович Лабутин, д-р техн. наук профессор Роберт Евгеньевич Быков, канд. техн. наук доцент Константин Семенович Рожнов, д-р техн. наук профессор Владимир Михайлович Ахутин, д-р техн. наук профессор Евгений Парфирович Попечителев, в разные годы возглавлявшие коллектив кафедры.
С 1976 по 1992 год заведующим кафедрой был лауреат Ленинской и Государственной премий СССР, заслуженный деятель науки РФ, д-р техн. наук профессор В. М. Ахутин, который одновременно возглавлял Особое конструкторское бюро биологической и медицинской кибернетики (ОКБ БИМК). В дальнейшем бюро было переименовано в научно-исследовательский конструкторско-технологический институт биотехнических систем (НИКТИ БТС), в 1989 году он вошел в состав СПбГЭТУ «ЛЭТИ». Вместе с профессором Владимиром Ивановичем Лощиловым (МГТУ им. Н. Э. Баумана, Москва) В. М. Ахутин является основоположником теории и практики биотехнических систем.
В 1976—1992 годы происходило стремительное расширение тематики научных исследований, проводимых на кафедре. Разрабатывались автоматизированные системы для профилактических осмотров населения; большие биотехнические системы медицинского назначения для авиации, космоса и спорта, медицинские информационные системы, эр-готехнические системы. Практически все эти работы проводились по постановлениям руководства страны.
Благодаря высочайшему научному авторитету профессора В. М. Ахутина кафедра получила признание и широкую известность как у нас в стране,
так и за рубежом. По инициативе В. М. Ахутина был организован учебно-методический совет (УМС) по медико-техническим направлениям подготовки специалистов, который координировал вопросы подготовки специалистов в рамках единого медико-технического образовательного пространства в СССР и РФ. С 1985 по 1992 год В. М. Ахутин был первым председателем УМС. Владимир Михайлович провел большую работу для создания диссертационного совета по защите докторских и кандидатских диссертаций по специальностям: 05.11.17 «приборы, системы и изделия медицинского назначения», 190003 «психология труда, инженерная психология, эргономика» и 05.11.13 «приборы и методы контроля среды, веществ и материалов». Следует отметить, что СПбГЭТУ «ЛЭТИ» был и является единственным учреждением в РФ, в котором работает диссертационный совет по специальности «эргономика». С 1988 по 2002 год профессор В. М. Ахутин был председателем этого диссертационного совета.
В дальнейшем, вплоть до 2007 года, коллектив кафедры возглавлял заслуженный деятель науки РФ, д-р техн. наук профессор Е. П. Попечите-лев. Под его руководством были разработаны государственные образовательные стандарты первого, второго и третьего поколений по направлению «Биомедицинская инженерия», начата подготовка инженеров по специальностям «инженерное дело в медико-биологической практике» и «эргономика». Благодаря усилиям профессора Е. П. Попечителева получили развитие такие научные направления, как биотехнические информационно-измерительные системы медицинского назначения, фотометрические и спектрофотометрические системы для медико-биологических исследований, интерактивные системы обработки медицинских изображений.
С 2007 года кафедру возглавляет лауреат премии Совета министров СССР, д-р техн. наук профессор Валентин Викторович Шаповалов. Являясь одновременно директором, главным конструктором НИКТИ БТС, В. В. Шаповалов много внимания уделяет развитию новых научных исследований на
Е. П. Попечителев
биотехносфера
| № 2 (20)/202
В. В. Шаповалов
кафедре, активному привлечению к ним бакалавров и магистров, дальнейшему развитию и совершенствованию образовательных программ совместно со стратегическими партнерами, а также тесному сотрудничеству кафедр университета при выполнении научных исследований в области биомедицинской инженерии. Кафедра получает гранты и ведет научно-исследовательские работы в области систем скринингового обследования здоровья населения, биотехнических систем для авиации и космоса, медицинских информационных систем и систем поддержки принятия решений врача.
С 2005 года разработанные на кафедре и в НИК-ТИ БТС (под руководством В. В. Шаповалова) интеллектуальные аппаратно-программные комплексы для проведения и учета диспансерных обследований внедрены более чем в 100 городах России и рекомендованы для оснащения центров здоровья населения РФ.
Изначально на кафедре ЭМА работали 8 сотрудников. В настоящее время штат кафедры, входящей в состав факультета информационно-измерительных и биотехнических систем СПбГЭТУ, составляют 28 преподавателей, в том числе 10 профессоров, док-
торов наук, 12 доцентов, кандидатов наук, старшие преподаватели и ассистенты. На кафедре преподают ведущие специалисты в области обработки биомедицинской информации и сигналов: профессора А. П. Немирко, Л. А. Манило, А. Н. Калиниченко, Э. П. Тихонов, специалисты в области синтеза биотехнических систем диагностического назначения: профессор 3. М. Юлдашев, доценты К. Н. Болсунов, М. В. Бельтюков, специалист в области медико-технического менеджмента доцент Г. Н. Пахарьков, специалисты по разработке медицинских информационных систем и систем принятия решений: профессор П. И. Падерно, доцент Е. В. Садыкова, специалист в области телемедицины и биоинформатики профессор Ю. И. Сенкевич, специалисты в области системотехники: доценты А. В. Белов, М. К. Ахлаков, а также молодые преподаватели.
3начительный вклад в развитие медико-биологического цикла дисциплин в свое время внесли заслуженный работник науки РФ, д-р мед. наук, профессор В. И. Гуткин, д-р мед. наук, профессор А. Н. Ше-повальников, член-корр. РАМН, генерал-майор мед. службы, д-р мед. наук, профессор В. О. Самойлов.
Сегодня кафедра в качестве головной по нескольким направлениям подготовки бакалавров и магистров осуществляет методическое руководство более чем 60 кафедрами медико-технического профиля в стране, в том числе в национальных исследовательских университетах: Томском государственном политехническом университете, Московском государственном техническом университете им. Н. Э. Баумана, Московском институте электронной техники, Самарском государственном аэрокосмическом университете им. С. П. Королева, Московском авиационном институте, а также в Новосибирском государственном техническом университете, Юго-3ападном государственном университете, Владимирском государственном университете, Рязанском государственном радиотехническом университете, Тульском государственном университете, Орловском государственном техническом университете, Екатеринбургском ГТУ, Южном Федеральном университете и др.
Коллектив кафедры биомедицинской электроники и охраны среды СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2006
Объем работы, выполненной почти за 50 лет, можно проиллюстрировать следующими цифрами: выпущено более 3000 специалистов и магистров, в том числе около 1000 для зарубежных стран. Сферы деятельности выпускников кафедры: исследование и разработка аппаратно-программных комплексов, медицинских информационных систем и биотехнических систем различного назначения, разработка, производство и техническое облуживание наукоемкой медицинской техники, медико-технический менеджмент и др.
Выпускники кафедры работают на предприятиях медицинской промышленности, в медицинских центрах РАН и РАМН, в научно-исследовательских институтах медико-биологического профиля, в лечебно-профилактических учреждениях, на предприятиях и фирмах сервисного обслуживания медицинской техники. Многие из них, в том числе подготовленные для зарубежных стран, стали ведущими специалистами в области медицинского приборостроения и биомедицинской инженерии, они возглавляют крупные фирмы по разработке, внедрению и обслуживанию медицинской техники в национальном здравоохранении.
В настоящее время кафедра реализует программы высшего профессионального образования подготовки бакалавров и магистров по направлению «Биотехнические системы и технологии». Подготовка магистров ведется по программам «Биотехнические системы и технологии в протезировании и реабилитации», «Биотехнические технологии в медицине катастроф», «Информационные системы и технологии в лечебных учреждениях», «Конструирование, технологии производства и обслуживания биомедицинской техники», «Эрготехнические системы».
Для успешной реализации образовательных программ кафедра организовала тесное сотрудничество с ведущими научными и лечебными учреждениями Северо-западного региона, предприятиями медицинской промышленности в рамках регионального медико-технического кластера. Эти организации предоставляют свою базу для проведения различных практик, выполнения научных исследований бакалаврами и магистрантами, специалисты предприятий участвуют в разработке учебно-методических материалов, читают лекции по современным проблемам биомедицинской инженерии.
Стратегическими партнерами кафедры являются ФГУ «Федеральный центр сердца, крови и эндокринологии им. В. А. Алмазова», где открыта базовая кафедра под руководством директора центра, академика РАМН, профессора Е. В. Шляхто, ФГУ «Санкт-Петербургский научно-практический центр медико-социальной экспертизы, протезирования и реабилитации инвалидов им. Г. А. Альбрехта», НИИ экспериментальной медицины РАМН, НИИ акушерства и гинекологии им. Д. О. Отта РАМН, ФГУП «Биофизприбор» ФМБА России и детская городская больница СПб № 5 (на их базе созданы филиалы кафедры), а также Комитет по здравоох-
ранению Администрации Санкт-Петербурга, Санкт-Петербургское ГУПТП «Медтехника», Ассоциация предприятий медицинской промышленности «Северо-Запад» и др.
Кафедра успешно занимается подготовкой аспирантов и докторантов по специальностям 05.11.17 «приборы, системы и изделия медицинского назначения», 05.11.13 «приборы и методы контроля среды, веществ и материалов», 190003 «психология труда, инженерная психология, эргономика».
За 50 лет деятельности подготовлено около 200 кандидатов наук, сотрудники и докторанты кафедры защитили 15 докторских диссертаций.
Научная деятельность кафедры связана с выполнением хоздоговорных и бюджетных работ по следующим направлениям разработок:
• системы скринирующей диагностики состояния здоровья населения;
• телеметрические системы для сопровождения медико-биологических исследований, оценки и прогнозирования функционального состояния космонавтов и летчиков;
• медицинские информационные системы для сопровождения научного и лечебного процессов, систем поддержки принятия решений врача;
• методы и системы обработки и анализа многомерной медико-биологической информации и сигналов;
• методы и системы мониторного наблюдения пациентов с кардиологическими заболеваниями;
• методы и биотехнические системы медицинского назначения.
На кафедре выполнено более 120 крупных научно-исследовательских работ. Только за 2005—2011 годы объем НИР составил около 100 млн руб. Кафедра успешно участвует в конкурсах научных грантов и научно-технических программ. В настоящее время в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» (2009—2013) кафедра выполняет 8 проектов общим объемом более 30 млн руб. Сотрудники кафедры успешно участвуют в международных проектах: в 2007—2010 годах проведены работы по гранту Европейской комиссии по культуре и образованию TEMPUS «Developing capability in Orthotic and Prosthetic Education for the Russian Federation». Кафедра успешно реализует международные проекты и тесно сотрудничает с зарубежными партнерами — университетами и фирмами медико-технического профиля: Университетом Салфорда (Sal-ford University, Великобритания), Каролинским институтом (Karolinska Institutet, Швеция), Университетом прикладных наук, Хельсинки (Helsinki Metropolia University of Applied Sciences, Финляндия), Венским университетом прикладных наук (Vienna University of Applied Sciences, Австрия), Институтом биомедицинской техники Университета Штутгарта (Institut für Biomedizinische Technik Universität Stuttgart, Германия), Пражским техническим университетом (Czech Technical University, Чехия).
биотехносфера
I № 2 (20)/202
Научная и образовательная деятельность кафедры хорошо известна в России и за рубежом благодаря организации и проведению международных и всероссийских научно-практических конференций, научных школ для молодых ученых и специалистов по биомедицинской инженерии, всероссийских студенческих олимпиад, конкурсов выпускных квалификационных работ специалистов, бакалавров и магистров.
С 1970 года кафедра и ОКБ БИМК — НИКТИ БТС являются организаторами Всесоюзной (Всероссийской) школы по биомедицинской кибернетике — Школы БИМК, финансируемой Научным советом по комплексной проблеме «Кибернетика» АН СССР (России) во главе с академиком А. И. Бергом.
Инициатором создания и научным руководителем Школы БИМК являлся профессор В. М. Аху-тин. В 2009 году были проведены юбилейные заседания Школы БИМК (25 лет), переименованной в Школу молодых ученых по биомедицинской инженерии «БМИ—2009». Кафедра БТС неоднократно принимала активное участие в организации международных конференций в СПбГЭТУ, таких как «Pattern Recognition and Image Analysis», «Бионика», «Электроника в медицине», «Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине».
В 1997 году в СПбГЭТУ был создан Региональный центр интегрированного медико-технического образования, директором которого был назначен сотрудник кафедры Г. Н. Пахарьков. За последние 5 лет количество специалистов, прошедших повышение квалификации, превысило 1000, они представляли более чем 120 городов России.
В 2009 году по инициативе СПбГЭТУ «ЛЭТИ» был учрежден всероссийский научно-практический журнал «Биотехносфера», в 2009 году он включен в перечень ВАКа (председатель редакционного совета журнала — Ю. В. Гуляев, профессор, академик, директор ИРЭ РАН, член президиума РАН; главный редактор — В. В. Лучинин, д-р техн. наук, профессор, директор Центра микроэлектроники и диагностики, заведующий кафедрой микро- и на-ноэлектроники СПбГЭТУ «ЛЭТИ», члены редколлегии — заведующие кафедрами медико-технического профиля вузов России: Д. В. Белик, д-р техн. наук, профессор, директор НИИ медицинской инженерии Новосибирского государственного университета; С. П. Вихров, д-р физ.-мат. наук, профессор Рязанского государственного радиотехнического университета; Г. С. Евтушенко, д-р техн. наук, профессор Томского государственного политехнического университета; К. В. Подмастерьев, д-р техн. наук, профессор Орловского государственного технического университета; В. О. Самойлов, д-р мед. наук, член-корр. РАМН, профессор, декан ф-та медицинской физики и биоинженерии Санкт-Петербургского государственного политехнического университета; Л. Т. Сушкова, д-р техн. наук, профессор, директор
Центра межд. сотрудничества Владимирского государственного университета; С. И. Щукин, д-р техн. наук, профессор, декан факультета биомедицинской техники и директор НИИ «Биомедицинская техника» Московского государственного технического университета им. Н. Э. Баумана. Вышеназванные блестящие руководители факультетов, кафедр и научно-образовательных центров в области биомедицинской инженерии вносят огромный вклад в развитие биотехнического образовательного направления в России.
3а последние годы в нашей стране создана государственная система высшего профессионального медико-технического образования на основе интеграции трех составляющих одного из важнейших кластеров России: технических университетов, предприятий медицинской промышленности и учреждений здравоохранения, причем высшее медико-техническое образование является своеобразным катализатором развития медико-технической науки, здравоохранения, биомедицинской инженерии и медицинской промышленности. Основания для этого утверждения дает системное развитие научно-образовательных школ медико-технической направленности, возникших практически во всех основных регионах страны после того, как биотехническая наука стала развиваться по всей стране. В настоящее время региональные медико-технические научно-образовательные школы, освоившие самые лучшие достижения науки и техники, способны выполнить функцию «точек роста» новых научных и прикладных предметных областей в медицинской промышленности и практическом здравоохранении. Именно «точки роста» и должны становиться затем объектами инноваций. Одним из мощных и перспективных направлений сегодня является МВГС-конвергенция — научно-технологическая область знания, активно развиваемая на многих кафедрах медико-технического профиля, где информационные технологии, биотехнологии, нанотехнологии и когнитивная наука активно влияют друг на друга.
Тенденции в развитии наукоемкого технического обеспечения современного здравоохранения формируют обширный, социально-значимый и емкий рынок труда, где существует и, по прогнозам, сохранится в дальнейшем большой спрос на технических специалистов, работающих на стыке таких областей, как биология, медицина, радиотехника, микроэлектроника, нанотехнологии, информатика и др.
Великому И.-В. Гёте принадлежат слова: «Недостаточно лишь знать — надо применять знания. Недостаточно только хотеть — надо еще и делать!» Все усилия сотрудников кафедр национального медико-технического кластера направлены на подготовку, переподготовку и повышение квалификации специалистов, умело и результативно работающих в одной из самых наукоемких и гуманных областей знания — биомедицинской инженерии, развитие которой началось 50 лет тому назад.
