Эксπир
Регистрация / Вход

Разработка технологий и создание опытных образцов искусственных тактильных механорецепторов для эндоскопии

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.522.11.2008
Организация
ИМИСС МГУ
Руководитель работ
Садовничий Виктор Антонович
Продолжительность работ
2007 - 2008, 17 мес.
Бюджетные средства
100 млн
Внебюджетные средства
43 млн

Разработка технологий изготовления и применения эндоскопических приборов, способных осуществлять тактильную диагностику онкологических, хирургических и гинекологических заболеваний

Соисполнители

Предложения

Разработка технологий и создание опытных образцов искусственных тактильных механорецепторов для эндоскопии
Тема
Разработка технологий и создание опытных образцов искусственных тактильных механорецепторов для эндоскопии
Входящий номер
4928
Организация
ИМИСС МГУ
Руководитель организации-инициатора
Садовничий Виктор Антонович
"Создание опытных образцов диагностической аппаратуры на основе лазерных и оптико-электронных технологий для комплексной оценки in vivo состояния микрогемодинамики, транспорта кислорода и метаболизма в тканях при эндоскопических исследованиях"
Тема
"Создание опытных образцов диагностической аппаратуры на основе лазерных и оптико-электронных технологий для комплексной оценки in vivo состояния микрогемодинамики, транспорта кислорода и метаболизма в тканях при эндоскопических исследованиях"
Входящий номер
91
Организация
ООО «НПП «ЛАЗМА».
Руководитель организации-инициатора
Сидоров Виктор Васильевич

Этапы проекта

1
18.05.2007 - 30.09.2007
1. Проведен анализ исследований по тактильным датчикам. Показано, что основная тенденция в области создания тактильных датчиков состоит в воспроизведении осязательных свойств человеческой кожи. Установлены требования к тактильным датчикам. Проведен поиск и отбор патентной документации, для последующего анализа конструкции приборов эндоскопической диагностики, составных частей и компонентов и технологии их изготовления.
2. Выполнен этап работы по разработке математической модели датчика с тактильным и силомоментным очувствлением, изготовлены два базовых элемента прибора - тактильный и силомоментный датчики, выполнены калибровочные работы и по результатам проведенных испытаний проведено уточнение математической модели и корректировка технической документации. Изготовлен макетный стационарный образец медицинского прибора с тактильным и силомоментным очувствлением прибора в целом.
3. Создано программное обеспечение для контроллера, позволяющее управлять приводом, выполнять оцифровку аналоговых датчиков давления и силы, обработку сигналов с цифрового датчика перемещения, а также передачу данных в персональный компьютер. Разработано программное обеспечение для персонального компьютера, обеспечивающее командное управление устройством, прием, визуализацию и регистрацию в файл информации, поступающей с контроллера. Создана программа для предварительной обработки записанных файлов.
4. Проведено испытание прибора на биологическом материале и показана функциональность созданного тактильного телехирургического робототехнического комплекса, позволяющего воспринять, дифференцировать и преобразовать тактильные ощущения в электрический сигнал. Созданная компьютерная программа позволяет оценить полученную информацию.
5. Проведены патентные исследования по ГОСТ 15.011-96 и составлен отчет о патентных исследованиях.
Развернуть
2
01.10.2007 - 31.12.2007
В ходе второго этапа НИОКР были получены следующие результаты:
1. Проведен детальный анализ исследований по тактильным датчикам и тактильным дисплеям, который показал, что в настоящее время эти направления интенсивно развиваются. Установлены требования к данным устройствам, которые состоят в обеспечении необходимого разрешения, точности передачи информации, передачи усилия и обеспечении приемлемой стоимости изделия. Проведенные патентные исследования позволили отобрать патентоспособные разработки для дальнейшего анализа конструкции приборов, составных частей и компонентов и технологии их изготовления и в последующем рассмотреть вопросы подачи заявок на предполагаемые изобретения.
2. Выполнен этап работы, в результате которой разработана конструкторско–технологическая документация на ручной и стационарный тактильные механорецепторы. Разработана технология и по ней изготовлены макетные образцы ручного и стационарного тактильных механорецепторов. Разработана методика проверки работоспособности механорецепторов на герметичность, точность позиционирования и величину перемещения, величину создаваемого усилия электроприводом. Разработаны и изготовлены стенды проверки работоспособности механорецепторов. Выполнена проработка дизайна стационарного механорецептора, предложены 2 варианта внешнего вида.
3. Проведено испытание стационарного тактильного механорецептора на биологическом материале и показана функциональность созданного тактильного комплекса
Развернуть
3
01.01.2008 - 31.05.2008
1. Проведен детальный анализ патентной документации в направлении поиска конструкций приборов эндоскопической диагностики, составных частей и компонентов приборов и технологии их изготовления, который показал, что в Российской Федерации в настоящее время эти направления интенсивно развиваются и ведется разработка приборов эндоскопической диагностики их составных частей и компонентов, способов диагностики и использования, а также технологий их изготовления.
В процессе проведения патентно-информационного поиска отобран ряд технических решений для анализа и оценки возможности их использования при отработке конструкции и технологии разрабатываемого объекта техники и в последующем рассмотреть вопросы подачи заявок на предполагаемые изобретения.
2. Выполнен этап работы, в ходе которого по результатам предыдущих этапов была осуществлена корректировка и доработка выбранной конструкции стационарного тактильного механорецептора, а также в соответствии с этим проведена корректировка рабочей конструкторской документации для изготовления стационарного тактильного механорецептора. По откорректированному комплекту рабочей конструкторской документации было изготовлено пять опытных образцов стационарных тактильных механорецепторов.
Проведено сквозное компьютерное 3D-проектирование конструкции и дизайн-проекта корпусных деталей стационарного тактильного механорецептора с использованием параметрической программы CAD Solid Works. Корпусные детали изготовлены по технологии «быстрое прототипирование» (RP – Rapid Prototyping) корпуса с последующим изготовлением силиконовой формы. При этом прототипы деталей корпуса «выращиваются» послойным синтезом на 3D-принтере типа EDEN350/350.
Разработаны принципиальные схемы микропроцессорного блока управления для серийного стационарного тактильного механорецептора, а также программное обеспечение для настройки и работы МБУ в комплексе аппаратуры и конструкторская документация.
Разработана методика обеспечения информационной безопасности.
В процессе работы проведены экспериментальные исследования и испытания изготовленных образцов механорецепторов и их отдельных составляющих на стендах по проверке работоспособности и измерения характеристик механорецептора.
3. Проведено испытание стационарного тактильного механорецептора на биологическом материале и показана функциональность созданного тактильного комплекса.
Развернуть
4
01.06.2008 - 31.10.2008
1. Разработан и изготовлен искусственный тактильный механорецептор, который состоит из системы чувствительных элементов (датчиков), распределенных на плоской поверхности и измеряющих локальные давления при взаимодействии с исследуемой тканью.
2. Разработаны и изготовлены стационарный и эндоскопические - для обследования при эндоскопических и полостных операциях на брюшной и грудной полостях и суставах, искусственные тактильные механорецепторы.
3. Разработана конструкторская документация на эндоскопический и стационарный искусственные тактильные механорецепторы. Разработана технология и по ней изготовлены макетные образцы.
4. Создано программный комплекс, обеспечивающий управление приборами, передачу данных и их обработку.
5. Проведен комплекс приемочных технических и медицинских испытаний, в ходе которых было подтверждено соответствие образцов техническим требованиям и была показана функциональность созданных тактильных телехирургических робототехнических комплексов.
6. Разработана эксплуатационная документация и методические рекомендации по применению эндоскопических приборов, использующих методы тактильной механорецепции.
7. Создан центр сбор и анализа информации, обучения персонала работе с приборами и разработки методических рекомендаций.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

2.2 Осуществление комплексных проектов, в том числе разработка конкурентоспособных технологий, предназначенных для последующей коммерциализации в области наук о жизни
Тема
Разработка технологий и создание опытных образцов искусственных тактильных механорецепторов для эндоскопии
Продолжительность работ
2007 - 2008, 17 мес.
Бюджетные средства
100 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка технологии и создание опытных образцов приборов и диагностических наборов для ранней диагностики иммунозависимых заболеваний
Продолжительность работ
2007 - 2008, 17 мес.
Бюджетные средства
100 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка технологий оптической томографии и выпуск опытных партий приборов для диагностики биологических тканей
Продолжительность работ
2007 - 2009, 30 мес.
Бюджетные средства
200 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка опытных образцов аппаратов, существенно снижающих количество осложнений при хирургических операциях на открытом работающем сердце и операциях, связанных с большой потерей крови
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
12 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка методов медицинской геномики и эпигеномики в целях профилактики, диагностики и лечения социально-значимых заболеваний
Продолжительность работ
2013, 7 мес.
Бюджетные средства
50 млн
Количество заявок
33