 |
Пермские учёные создали антропоморфный симулятор для обучения студентов-стоматологов
Подготовка профессиональных медицинских кадров является очень важной задачей. От качества обучения врачей зависит не только состояние здоровья людей, но и продолжительность их жизни. Для того чтобы идти в ногу со временем, в учебный процесс студентов всё чаще внедряют новые технологии, например, симуляторы, компьютерные программы и другие инновации. Но чаще всего такие разработки требуют наличия вспомогательного оборудования, а также постоянного участия преподавателя. Кроме того, не все устройства могут воспроизвести реальные условия, что очень важно при подготовке врачей, в том числе и стоматологов. Данный фактор способен привести к ошибкам с настоящим пациентом, что может испортить его здоровье или эстетику лица. Учёные Пермского Политеха, совместно с коллегами из Пермского государственного медицинского университета имени академика Е.А. Вагнера и МГМСУ им. А. И. Евдокимова, в рамках межвузовского консорциума, разработали робот-тренажёр, который приблизит подготовку студентов-стоматологов к реальным условиям медицинской клиники, а также позволит оценить качество работы с помощью нейросети. Разработка проведена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Исследование было представлено на конференции молодых исследователей России по электротехнике и электронике «2023 ElConRus», состоявшейся в Санкт-Петербурге.
По словам учёных, создание тренажёра на базе антропоморфного робота, то есть похожего на человека, для проведения практических занятий студентов-стоматологов позволит автоматически оценивать навыки учеников без участия преподавателя. Кроме того, использование подобного андроида в качестве основы обеспечит обратную связь от «пациента» в виде движений и речи. Существующие симуляторы, используемые в стоматологии – «фантомы», представляющие собой обычные челюсти, дают лишь приблизительное представление о процессе лечения зуба у живого человека, поскольку студент получает обратную связь не от реальных факторов, таких как изменение в структуре зуба в лунке, а от специальных тестов, которые проводит преподаватель. В результате ученик получает лишь теоретическое представление о том, как должен проходить рабочий процесс, а реальные навыки приобретает уже во время работы с настоящими людьми.
- Мы разработали стоматологический антропоморфный робот-тренажёр, который позволит объективно оценить навыки студента, используя несколько моделей зубов, включая «смарт-зубы» с набором датчиков. Помимо практических занятий, симулятор позволяет изучать теоретические аспекты дисциплин, способен проводить опросы по темам практических занятий и лекций, а также оценивать тестовые задания благодаря интерактивной составляющей. Основой устройства является система оптического распознавания, которая проверяет правильность работы студентов, - рассказывает доцент кафедры «Автоматики и телемеханики» ПНИПУ, кандидат технических наук, Андрей Кокоулин.
Для обучения студентов учёными был создан робот-симулятор, имитирующий пациента, способного вести диалог и выполнять движения. Робот оснащен сменной челюстью со сменными зубами нескольких видов, которая изготовлена из резиновых и пластмассовых материалов, по твердости соответствующих настоящей зубной эмали, что дает ученику основную информацию о структуре человеческих зубов. Робот подготовлен к четырем видам стоматологических работ: лечение кариеса, препарирование под коронку, лечение канала и удаление зуба. В зависимости от вида практического занятия можно использовать стандартные монолитные зубы, либо специальные, имеющие полости с цветным наполнителем или датчики. Эта система позволяет студентам видеть структуру настоящего зуба при препарировании. А специально обученная нейросеть оценивает глубину, ширину, ровность, однородность снятого материала и прочие признаки при сверлении. По словам учёных, данное решение позволит избавиться от постоянного контроля преподавателя и использования дополнительного оборудования, например, рентгена, а также повысит объективность оценки работы студента.
- Смарт-зубы состоят из проводящей подложки, проводящего геля, контактной площадки и разделены на две части. Все элементы образуют электрическую цепь, которая реагирует на контакт с инструментом и посылает сигнал на плату. Нижняя часть умных зубов имитирует их внутреннюю структуру. Верхняя секция представляет собой часть коронки зуба заданной формы. Вместе они обеспечивают полную имитацию работы с настоящим зубом. Поскольку инновация имеет обратную связь, нет необходимости в дополнительном оборудовании, которое учит студента ориентироваться, используя только свои знания. Также не требуется постоянное присутствие преподавателя, что позволяет большому количеству студентов-стоматологов заниматься одновременно. Кроме того, мы внедрили и обучили нейросеть, способную распознавать успешность выполненной работы. На первом этапе система определяет и отражает изображение зуба, а на втором шаге проводит анализ, используя модель, обученную на сотнях правильных и ошибочных случаев, - говорит заведующий кафедрой «Автоматики и телемеханики» ПНИПУ, доктор технических наук, Александр Южаков.
Также, по словам учёных, симулятор способен проводить опросы по темам практических занятий и лекций и оценивать тестовые задания. Таким образом, робот-тренажёр, созданный учёными Пермского Политеха, сможет приблизить обучение студентов близким к реальным.
Для справки:
Пермский Политех стал обладателем гранта «Приоритет 2030» в 2021 году. Его размер составил 100 млн. рублей. «Приоритет 2030» является самой масштабной в истории России программой государственной поддержки и развития высших учебных заведений. Ее цель — формирование к 2030 году в России более 100 прогрессивных современных университетов, которые станут центрами научно-технологического и социально-экономического развития страны. Всего комиссия Минобрнауки РФ включила в программу «Приоритет 2030» 106 вузов из 49 городов страны, из них 60 % —региональные университеты.
Контактное лицо: Дмитрий
Компания: ПНИПУ
Добавлен: 08:16, 19.05.2023
Количество просмотров: 278
Страна: Россия
| В России появился альянс разработчиков в сфере мониторинга, VolgaBlob, 01:14, 25.03.2025, Россия183 |  |
| Инициаторами создания профессионального сообщества выступили российские вендоры «Монк Диджитал Лаб», VolgaBlob (разработчик продукта Smart Monitor), GMonit, НТЦ Веллинк, «Метрологические системы» и «Лаборатория Числитель». |
| КриптоАРМ совместим с «АльтерОС 2025», ALMI Partner, 01:06, 25.03.2025, Россия175 |  |
| Компания «Цифровые технологии» совместно со специалистами «АЛМИ Партнер» успешно завершили тестирование программ для электронной подписи и шифрования КриптоАРМ и КриптоАРМ ГОСТ в среде отечественной операционной системы «АльтерОС 2025». |
| АО «НБИ» вошло в рейтинг крупнейших участников рынка заказной разработки ПО, Акционерное общество "Национальное бюро информатизации", 12:38, 22.03.2025, Россия255 |  |
| АО «НБИ» вошло в рейтинг крупнейших участников рынка заказной разработки программного обеспечения в России, согласно данным интернет-портала и аналитического агентства TAdviser. Это признание подчеркивает наш высокий профессионализм и значительный вклад в развитие отечественной ИТ-индустрии. |
| Мария Маркова, Linx: эпоха недоверия к облакам в России подходит к концу, Linx, 12:30, 22.03.2025, Россия84 |  |
| В России завершается эпоха недоверия к облакам, крупные компании и даже госорганизации активно идут в облака, используя гибридные решения. Об этом заявила Мария Маркова, коммерческий директор Linx, провайдера облачных решений и услуг ЦОД, в ходе пленарного заседания крупнейшего облачного форума Cloud and Connectivity, состоявшегося 18 марта. |
| Обновление SRM-системы «БФТ.Закупки»: маршрутизация, делегирование и согласование, БФТ-Холдинг, 12:30, 22.03.2025, Россия74 |  |
| БФТ-Холдинг расширил функциональные возможности комплексной информационной системы организации процесса закупок «БФТ.Закупки». Обновления направлены на оптимизацию процессов маршрутизации, замещения и согласования документов, что позволит пользователям значительно повысить эффективность закупочной деятельности. |
| CODDY становится партнером юбилейной акции компании "Победа", CODDY, 12:28, 22.03.2025, Россия60 |
| В 2025 году магазин честных цен "Победа" празднует свое 10-летие и с 27 февраля по 16 апреля запускает масштабную юбилейную акцию с впечатляющими призами для участников. Школа программирования CODDY с гордостью объявляет о партнерстве в этой инициативе. |
|
|
