Отзыв ведущей организации (Исследование теплообмена при охлаждении биоткани внутренних органов для проведения роботических операций)

«УТВЕРЖДАЮ» Проректор по научной работе ГБОУ ДПО РМАПО Минздрава России д.м.н., профессор А.Г. Куликов 2016. ОТЗЫВ ведущего учреждения ГБОУ ДНО «Российская медицинская академия последипломного образования» Министерства здравоохранения РФ о научно-практической ценности диссертации $йакурова Алексея Валерьевича на тему «Исследование теплообмена при охлаждении биоткани внутренних органов для проведения роботических операций», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.04.03 — Машины и аппараты, процессы холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования н жизнеобеспечения.

Актуальность темы выполненной работы Робот-асс истированная хирургия является одним из наиболее перспективных и интенсивно развивающихся направлений развития медицины. Особые условия проведения робот-ассистированных вмешательств требуют высокой точности и степени контроля воздействия. Гипотермическое охлаждение при проведении робот-асситированных хирургических вмешательств сегодня проводится с недостаточно высокой точностью, что сдерживает развитие и сферу применения данного метода.

В этой связи актуальным становится решение задач теплообмена при охлаждении биоткани внутренних органов. На настоящее время недостаточно решены вопросы правильности и адекватности выбора методов обеспечения дозы криовоздействия криомедицинским оборудованием, точности его воздействия на биологические ткани. Это ограничивает возможности его более активного применения в медицинской практике. При этом требуется повышение степени автоматизации обеспечения и контроля криовоздействия. Выполненные ранее исследования касались лишь ограниченных локализаций и частных случаев криовоздействий. В связи с этим актуально развитие системного подхода к обеспечению различных криовоздействий. Задача расчета теплообмена также имеет актуальность в рамках приоритетного направления развития науки и технологий РФ до 2030 года «науки о жизни».

Научная ценность работы состоит в разработке оригинального метода анализа решения задач теплообмена между биологической тканью и охлаждающей текучей средой при проведении медицинских криопроцедур. Автором получены решения задачи теплообмена с учетом взаимного влияния органов брюшной полости. Результаты диссертационной работы позволили разработать новый подход к решению задачи теплообмена в биологической ткани и совместить процесс анализа с возможностями современных вычислительных алгоритмов. Выли получены данные о эффективности применения различных текучих сред для охлаждения биологической ткани и об оптимальных параметрах их дозирования, Практическая ценность работы определяется систематизацией криомедицинских процедур и уточнением конфигурации рассчитываемых с точки зрения теплообмена областей биологической ткани, что позволяет синтезировать единый подход к различным направлениям применения криомедицинкой техники и сформировать единые требования к разработке новых образцов с улучшенными показателями качества.

В работе предложена методика использования протокола температур, позволяющая оценивать точность обеспечения дозирования криовоздействий на различных этапах. Протокол температур области позволяет создать единую систему оценки точности обеспечения криовоздействий, предложены рекомендации по проектированию медицинского оборудования с улучшенными медико- техническими характеристиками. Результаты проведенной работы использовались в рамках выполнения научного проекта РФФИ № 13-08-12030 офи м, введены в курс «Криомедицинская техника», преподаваемый на кафедре Э-4 МГТУ им. Н.Э.

Баумана (акт внедрения ЭМ3.1 №Зб от 01.09.2015 г.). Значимость полученных соискателем результатов для развитии соответствующей отрасли науки С точки зрения значимости полученных автором диссертации результатов для развития соответствующей отрасли науки предлагаемый подход к реализации задаваемой медицинским работником дозы является одной из частей проработки научных основ создания нового поколения криомедицинского оборудования с возможностями применения принципов обратной связи при воздействии, повышения точности обеспечения заданной дозы с помощью предварительных расчетов тепловых полей.

В дальнейшем основываясь на результатах данной работы будет возможно применить предлагаемый подход для целей криохирургии, криотерапии, провести экспериментальные и численные исследования, на основе которых возможно будет сделать выводы о направлениях развития криомедицинской техники. Программа расчета в дальнейшем позволит среднему по уровню расчетчику решить задачу теплообмена на уровне высококвалифицированных специалистов (температурные поля, линии тока). Рекомендации по использованию результатов и выводов диссертационной работы Предложенные соискателем методы и результаты имеют важное прикладное значение и рекомендуются к использованию при проектировании криомедицинской техники (например, в ООО «НПП «КРИОН», СанктПетербург) и в образовательных целях на кафедре Холодильной, криогенной техники, систем кондиционирования и жизнеобеспечения МГТУ им. Н.Э.

Баумана. Они могут быть полезны для разработки криомедицинского оборудования, которое будет иметь улучшенные показатели качества, по сравнению с современными образцами. В частности, предложенная методика моделирования процессов теплообмена при проведении криопроцедур может быть апробирована в случае криохирургии сложных по конфигурации областей биоткани, например, при проведении криоабляции рака предстательной железы (Городская клиническая больница им.

С.И. Спасокукоцкого, ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им А.И. Бурназяна ФМБА России). Также на кафедре медицинской техники ГБОУ ДПО РМАПО Минздрава России проводятся работы в направлении криохирургии, для которых разработанные методики могут быть применимы, Предложенный способ малоинвазивной газовой гипотермии (получен патент на полезную модель - Инструмент для инсуфляции при проведении внутриполостной хирургической операции: свидетельство №156346 Рос. Федерация. №2015122304/14; заявл. 11.06.2015; опубл. 10.11.2015, Бюл.

№31. 2 с.) в дальнейшем должен пройти медицинскую апробацию в рамках экспериментального применения в клинике. 1) Экспоненциальные зависимости являются достаточно ясными для медицинских работников индикаторами для сравнения. Но при их использовании предлагается более четко показывать, что при проверке выполнения заданной дозы происходит анализ области, а не только нескольких контрольных точек. Программное обеспечение сегодня имеет возможность обрабатывать массивы точек.

2) Раздел 3.3 «Базовая компьютерная программа тепло физического моделирования процесса газовой гипотермии для робот-ассистиро ванной хирургии», а также раздел 4.1 «Модифицированная для условий роботассистированной лапараскопической простатэктомии компьютерная программа тепло физического моделирования мало инвазивной полостной газовой гипотермии» посвящены описанию создаваемых программных продуктов численного моделирования. В работе указаны, но не до конца раскрыты результаты работы по изучению сходимости модели, исследованию влияния размера и формы элементов вычислительной сетки. 3) Предлагается оценить долю вероятности получения в действительном процессе криопроцедуры рассчитанных результатов, проанализировать процесс с точки зрения его стохастического характера ввиду индивидуальных особенностей каждой конкретной области биоткани.

4) При рассмотрении конфигурации, включающей несколько внутренних органов человека, требуются высокопроизводительные расчеты, что может не позволить проводить экспресс-моделирование криопроцедуры без разработки методик упрощенного и тем самым ускоренного расчета теплообмена. 5) Действительный процесс, безусловно, отличается от данных, полученных при моделировании. Ошибку моделирования целесообразно отдельно учитывать при прогнозировании криовоздействия.

Для ее снижения, например, возможно использовать опыт проведения криовоздействий на практике (собирать статистическую информацию). По информации о температурных полях возможно делать и вторичную аналитику. Например, оценивать зону крионекроза исходя из совокупности факторов, влияющих на ее формирование. б) В разделе 4.3 «Анализ результатов расчета обеспечения малоинвазивной полостной газовой гипотермии при проведении робот-ассистиро ванной лапараскопической простатэктомии» даются рекомендации по применению хладоносителей. Требуется дальнейшее проведение исследований, направленных на получение экспериментальных характеристик применения, рассчитанных хладоносителей, чтобы иметь возможность ввести данные хладоносители в практику криомедицины.

В целом данные замечания носят рекомендательный характер, направлены на дальнейшее развитие тематики исследований и не влияют значительно на качество представленной научно-квалификационной работы. Заключение Диссертационная работа Шакурова Алексея Валерьевича выполнена на хорошем научном уровне, ее результаты являются достоверными, имеют научную и практическую значимость. Материал диссертации прошел апробацию на российских и международных конференциях, подробно изложен в публикациях автора. Автореферат в полной мере отражает содержание диссертации.

Д.ф.-м.н., профессор кафедры медицинской техник ГБОУ ДПО РМАПО Минздрава России, Павлов А.Н. 125993, г. Москва, ул. Баррикадная, д. 2П. т. (499) 252-21-04, тел/факс (499) 252-00-65 е-та11: ппаро(®ппаро.гп Подпись д,ф.-м.н. Павлова А.Н. удостоверяю. Савченко Л. М. Ученый секретарь ГБОУ ДПО РМАП Минздрава России Таким образом, диссертация Шакурова Алексея Валерьевича является завершенной научно-квалификационной работой, в которой предложены методы улучшения качества проведения криомедицинских процедур, имеющие существенное значение для робот-ассистированной хирургии, что соответствует критериям, установленным «Положением о присуждении ученых степеней», утвержденным постановлением Правительства РФ от 24.09.2013 г., № 842, а ее автор Шакуров Алексей Валерьевич заслуживает присуждения ему степени кандидата технических наук по специальности 05.04.03 — Машины и аппараты, процессы холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования и жизнеобеспечения.

Отзыв рассмотрен на заседании кафедры медицинской техники ГБОУ ДПО РМАПО Минздрава России 15 апреля 2016 г., протокол № 4. .