О проекте
Протезирование и реабилитация на основе цифрового двойника пациента
Проект представляет собой инновационную платформу для комплексной реабилитации и протезирования с использованием искусственного интеллекта, обеспечивающую персонализированный подбор протезов, непрерывный мониторинг здоровья и предиктивную аналитику для пациентов с травмами или ампутациями. Создается единая экосистема без аналогов в России, где рынок превышает 800 млрд рублей и страдает от нехватки инноваций. Инвесторы получат доступ к масштабируемой модели с высокой прибыльностью, ориентированной на клиники, государство и экспорт, потенциалом быстрого роста за счет цифровизации.
На данный момент одной из потребностей отрасли является единый подход к реабилитации: пациенты проходят ампутацию в одних медицинских учреждениях, а протезируются в других, что затрудняет преемственность лечения и ухудшает результаты. Дополнительные проблемы связаны с нехваткой цифровых решений для мониторинга процесса реабилитации и подбора оптимальных технических средств реабилитации (ТСР). В результате сроки протезирования затягиваются, а его эффективность снижается. Проект направлен на устранение этих недостатков.
В основе решения лежит технология «цифрового двойника» пациента: с помощью искусственного интеллекта система будет анализировать медицинские данные для персонализированного подбора протезов, разработки индивидуальных программ реабилитации, непрерывного мониторинга прогресса восстановления. Таким образом, создается независимое от импорта решение с фокусом на персонализацию., от простой продажи устройств совершается переход к рынку управления здоровьем и качеством жизни пациента.
Потенциал проекта заключается в том числе в создании отраслевого стандарта, который не только кардинально повысит эффективность реабилитации для пациентов, но и откроет новые коммерческие возможности, полностью соответствуя целям национальных проектов в области здравоохранения, науки и цифровой экономики.
Результаты
Единая национальная система комплексной реабилитации, которая включает в себя центр полного цикла на базе университета, цифровую платформу мониторинга и индивидуальной настройки протезов, а также сеть индустриальных партнеров для производства разрабатываемых инновационных модулей протезов верхних и нижних конечностей. Университет выступает как интегратор медицинских, инженерных, научных и образовательных компетенций.
Продукты
- «Цифровая платформа персонализированного протезирования и мониторинга реабилитации» с функцией «цифрового двойника»
- Отечественные модули протезов нижних и верхних конечностей
- Протезы верхних конечностей с технологией инвазивного нейроинтерфейса
- Установка для газодинамической стерилизации
- Технология и опытное производство нанесения твердотельных покрытий для остео-индуктивных имплантатов
Цифровая платформа
- Архитектура: микросервисная, омниканальная, с горизонтальным масштабированием и распределенной аналитикой
- Единое пространство: пациент–врач–протезист–производитель
- ИИ-аналитика – предиктивный анализ восстановления, автоматизированный подбор параметров протеза, точность ≥ 82 %, MAE ≤ 8 %, интеграция- поддержка HL7-FHIR, DICOM, REST/gRPC, API-взаимодействие с МИС, 3D-сканерами и телеметрией протезов
- Производственный контур — полный цифровой цикл: 3D-сканирование → CAD-моделирование → 3D-печать; точность ≤ 0.5 мм
- IoT и телеметрия — подключение BLE/LoRa-сенсоров протеза, интервал передачи ≤ 1 с, телеметрия в реальном времени
- Среда выполнения — ocker/Kubernetes, кластеризация (N+1), балансировка нагрузки, время отклика ≤ 200 мс при 500 RPS, безопасность и надежность — AES-256, ролевая модель доступа, резервирование каждые 12 ч, SLA ≥ 99.99 %, ФЗ-152 и ГОСТ Р 57580-2022
Инновационный коленный модуль
Модуль является полностью герметичным и влагозащищенным, может использоваться во влажной среде и совмещать функцию купального модуля.
- Материал несущей и верхней опор — карбонопластиковый композит, материал осей вращения — титановый сплав, материал опор — подшипники скольжения (спецпластик), материал адаптера с пирамидкой — титановый сплав сталь;
- Уровень активности: 1,2,3;
- Карбоновый материал; угол сгибания 150 (более комфортный для сгибания во время переобувания); система высоты 180; соединение в дистальной части: разрезной цилиндрический переходник с хомутом для опорной трубы (30 мм); адаптер – пирамидка;
- Соединение в проксимальной части: адаптер с пирамидкой с регулировкой смещения в продольном направление; оси полицентрические; фаза опоры: самоустанавливающаяся геометрическая ось, геометрическое замыкание (высокая устойчивость к торсии во время активной ходьбы за счет п-образной конструкции рычажной обвязки, предотвращающей перекос осей вращения и заклинивание); фаза переноса: пневматика;
- Вес пациента: до 120 кг; вес коленного модуля: 690-750 г.
Установка для газодинамической стерилизации
На сегодняшний день установлена возможность и способы достижения режимов, определенных в рамках статистического планирования работы (в диапазонах показателей: температура: от 25°C до 50°C; давление: от 70 бар до 120 бар; экспозиции: от 60 до 120 минут).
Внедрение и коммерциализация
В России проживает от 15 до 20 млн инвалидов с дефектами конечностей. Объем рынка протезирования и средств реабилитации России в 2024 году составляет более 800 млрд рублей и имеет тенденцию роста. Большую часть рынка занимают иностранные производители, что ставит пациентов в зависимость от поставки протезов и комплектующих. На рынке сложилась высокая, не всегда прозрачная конкуренция.
Рынок, на который планируется выход платформы, — рынок цифровых услуг в здравоохранении (Digital Health). Основная ценность создается не в момент продажи протеза, а в долгосрочном процессе управления состоянием пациента, что открывает доступ к новым бизнес-моделям: подписка на сервис, оплата по результату (value-based healthcare), доступ к анонимизированным данным для R&D.
Заключено соглашение с российской инновационной компанией – производителем высокотехнологичных протезов нового поколения OOO «Степлайф». Компания планирует интегрировать решения университета в свои разработки. Также планируется создание предприятий для коммерциализации цифровой платформы и титанового производства остеоинтегрируемого импланта с твердотельными покрытиями, а также выведения на рынок газодинамического стерилизатора.
Кейс
В одной из клиник Москвы пациентка после инсульта сталкивалась с серьезными проблемами: ограничение подвижности руки, нарушение контроля движений, мышечная слабость, что в совокупности замедляло процесс восстановления. Общепринятые методы требовали постоянного присутствия специалиста по физической реабилитации, но из-за загруженности персонала сеансы были редкими и неперсонализированными. Продукт партнеров, интегрированный с виртуальным тренером на базе ИИ решил проблему, анализируя движения пациентки в реальном времени через мобильное приложение с камерой. Она корректировала упражнения, предоставляла мгновенную обратную связь о динамике восстановления, что позволяло своевременно адаптировать программу. В результате за восемь недель амплитуда движений плечевого сустава увеличилась на 50 градусов, пациентка самостоятельно выполняя 80% упражнений. Это не только ускорило реабилитацию, но и снизило нагрузку на медицинский персонал.
«В эпоху, когда технологии переплетаются с человеческим духом, наша платформа не просто помогает восстанавливать тела — она возрождает души, превращая вызовы времени в триумф надежды и инноваций». Николай ЯрыгинЧлен-корреспондент РАН, хирург-ортопед
«Как партнер, я вижу в этом проекте огромный потенциал: инновации плюс масштабируемая модель, которая принесет пользу и инвесторам, и обществу». Юрий ЛихоГенеральный директор ООО «Техноэксперт»