БИОТЕХНИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ И НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ВУЗАХ РОССИИ

Е.П. Попечителев

Санкт-Петербургский Государственный Электротехнический Университет "ЛЭТИ"

Направление, связанное с подготовкой специалистов и проведением фундаментальных и прикладных исследований для здравоохранения, медицины и экологии, уже давно стало в России одним из перспективных как в сфере образования, так и в области научных исследований.

Как образовательное направление оно появилось в 1962 г. после организации в составе ГЭТУ-ЛЭТИ (Санкт-Петербург) первой в стране кафедры "Электронно-медицинской аппаратуры" (ныне Кафедры "Биомедицинской электроники и охраны среды"). С 1979 г. начинает формирование единого "образовательного пространства" в России по медико-техническому направлению подготовки специалистов с высшим образованием. И первым шагом было создание научно-методического совета (НМС), объединившего в то время кроме кафедры БМЭ и ОС всего 3 кафедры России – в Москве - МГТУ им. Н.Э. Баумана (проф. В.И. Лощилов), Ленинграде - СЗПИ (проф. В.И. Гуткин), Томске - Томский политехнический институт (проф. Л.М. Ананьев). Был создан первый "примерный" учебный план, который становится основой для разработки индивидуальных учебных планов для других вузов, и разработаны программы курсов на общей методологической основе - теории синтеза биотехнических систем, перестраиваются учебные лаборатории, меняется тематика курсовых и дипломных проектов. Сегодня в Учебно-методическом объединении на базе ГЭТУ-ЛЭТИ, работают уже два Учебно-методических Совета - по направлению подготовки дипломированных специалистов "Биомедицинская техника" и направлению подготовки бакалавров и магистров техники и технологии "Биомедицинская инженерия". Они объединяют более 40 кафедр из 38 вузов России. Созданы новые Государственные образовательные стандарты по этим направлениям, учебные планы и рабочие программы, другие методические материалы; полным ходом идет подготовка учебников и учебных пособий. В ряде вузов организованы самостоятельные факультеты, на которых сосредоточена подготовка по этим направлениям - СПб ГЭТУ-ЛЭТИ, МГТУ им. Н.Э. Баумана, СПб ГТУ, Владимирский ГТУ. Они получают поддержку администрации городов, развивают и укрепляют международные связи, помогают решать и социальные задачи, являясь проводниками медицинских и экологических знаний. Так как во всех регионах России проблемы здравоохранения и контроля состояния окружающей среды становятся приоритетными в социальных программах развития, то такие университеты значительно укрепляют свои общественные позиции.

Подготовка технических специалистов для работы в этих отраслях имеет существенные особенности. Инструментальные средства медико-биологических исследований представляют собой совокупность приборов, аппаратов, систем, комплексов и приспособлений к ним, в которых реализуются физические и физико-химические методы исследования и управления состоянием различных биологических объектов. Можно выделить ряд важнейших задач по использованию таких средств. Диагностика и управление состоянием биологического объекта; анализ данных и формирование программы управления состоянием БО; замещение утраченных жизненных функций и расширение функциональных возможностей человека за счет подключения технических средств; управление параметрами среды пребывания человека - только небольшой перечень задач, при решении которых необходимы эти средства. Анализ тенденций развития биотехнических комплексов убедительно показывает, что область их применения постоянно расширяется, захватывая все новые области человеческой деятельности. Каждый вид техники, применяемый при медико-биологических исследованиях, специфичен по своим характеристикам и свойствам, способам и приемам применения, так как биологический объект предъявляет свои особые, тонкие требования к использованию технических методов и средств. Большое значение должно быть уделено отработке методик их применения в конкретных условиях, причем при изменении конкретного типа объекта или условий изменяются и методики применения техники.

Решение проблемы образования в этой области знаний возможно только при использовании специальных учебных планов и программ, оптимально сочетающих три неразрывно связанные области знаний: медико-биологическую, техническую и методическую, что позволяет говорить о фундаментальном характере такого образования. Работа технического специалиста в медико-технической области требует глубокого понимания особенностей биологического объекта, в том числе человека, среды и условий его обитания. При этом медико-биологическая подготовка не должна мешать будущему специалисту в получении глубоких технических знаний. Однако состав технических дисциплин также должен быть специфичным и способствовать глубокому пониманию связи отмеченных выше трех главных составляющих процесса медико-биологического исследования: биообъект, методика исследования, технические средства. В основу технической части необходимо положить знание положений системного анализа, без владения которыми становится непонятной взаимосвязь указанных выше составляющих. Именно они позволяют понять физические и физико-химические основы нарушений жизнедеятельности, разобраться в механизмах применения технических методов исследований и лечебных воздействий, предложить адекватные методы обработки медико-биологической информации, моделирования и планирования экспериментов. В то же время необходимы обширные технические знания по электротехнике, электронике и микропроцессорной технике, информационным и управляющим системам, вычислительной технике и методам обработки экспериментальных данных. Причем, технические знания должны быть взаимосвязаны с медико-биологическими. Именно это кардинальным образом и выделяет указанное направление образования из других направлений, связанных с использованием технических средств в различных отраслях народного хозяйства.

Эти представления положены в основу базового медико-технического образования как его общей части, необходимой каждому специалисту независимо от профиля профессиональной деятельности. Представление о базовом образовании положено в основу учебных планов обоих направлений подготовки. В направлении 653900 - "Биомедицинская техника предусмотрены две специальности: 190500 “Биотехнические и медицинские аппараты и системы” и 190600 “Инженерное дело в медико-биологической практике”, по существу разделенные по сферам профессиональной деятельности - производственные условия и работа в организациях по оказанию различных медицинских услуг. По каждой специальности определены более десятка специализаций, охватывающих различные области применения медицинской и биологической техники. Однако даже развитая система специализаций не охватывает все задачи, при решении которых нужны специалисты данного профиля. В докладе обсуждаются предложения по формированию новых специальностей, подготовленные УМС. По направлению 553400 – "Биомедицинская инженерия" – предусмотрены магистерские специализации, охватывающие ряд научно-технических направлений медицинской техники и медицинских технологий.

При постановке учебного процесса каждая кафедра обязана иметь прочные связи с медицинскими вузами и лечебно-профилактическими учреждениями, с одной стороны, и производственными предприятиями, с другой. Иначе учебный процесс не наладить. В то же время поставить учебный процесс можно было только при хорошо налаженном процессе научных исследований. Поэтому все университеты, занятые подготовкой специалистов медико-технического профиля, проводят большую работу по развитию научных исследований, непосредственно связанных с задачами здравоохранения, медицины и экологии. Еще в 1980 г. по инициативе Минвуза РФ были собраны предложения по медико-техническим разработкам в технических институтах страны (более 400 проектов), а в Санкт-Петербурге создан Российский центр координации фундаментальных и прикладных исследований для медицины. Этот центр организовал несколько научно-технических программ, результаты выполнения которых были представлены на ряде международных и российских выставок и получили высокую оценку зарубежных специалистов. Однако в России внедрение этих разработок не произошло, а, кроме того, формирование научно-технических программ по биотехническим и медико-техническим исследованиям вообще проходит без активного использования вузовского потенциала.

Класс биотехнических систем (БТС) определен как класс технических систем, в едином контуре управления которых адекватно соединены элементы различной физической природы - биологические и технические. Из этого определения следует, что все технические средства для медицины являются частью этого класса, а кроме них в этот класс попадают технические средства обслуживания человека во всех производственных, научных и бытовых ситуациях. Такая широта понимания биотехнических проблем открывает безграничные возможности по развитию научных исследований и совершенствованию необходимых для практики технических средств. Технические университеты России, которые реализуют биотехническое и медико-техническое направление образования, имеют уникальные научные разработки как в области создания техники так и по разработкам новых медицинских технологий с применением этих средств. Накоплен и опыт прямого внедрения технических разработок, объединения научных потенциалов университетов и медицинских учреждений. В докладе приводится характеристика некоторых направлений исследований. УМС высказал предложение по формированию научно-технической программы Минобразования, технический Совет по которой мог бы быть создан на базе УМС. Представляется целесообразным также открытие образовательного отделения РАМТН, в которое вошли бы представители УМС.

Содержание конференции | Пленарные доклады