Image

Институт биомедицинских систем

О нас Образовательная деятельность Научно-инновационная деятельность Сотрудники Подразделения История

контакты

Об институте

Институт биомедицинских систем Национального исследовательского университета «МИЭТ» ведёт свою историю с 1 сентября 1993 года, когда на кафедре теоретической и экспериментальной физики факультета электроники и компьютерных технологий (бывшего базового факультета – физико-технического (ФТ)) первые 25 студентов начали обучение по специальности «Биотехнические и медицинские аппараты и системы». В 1999 на базе кафедры теоретической и экспериментальной физики была образована кафедра биомедицинских систем, которая в 2018 году и была преобразована в Институт биомедицинских систем (Институт БМС). В настоящее время на обучение в Институт БМС поступают 2 группы бакалавров (общей численностью до 55 человек) и 1 группа магистров (10-15 человек).

С момента создания в МИЭТе данного направления подготовки образовательная программа была организована «на стыке наук» – в виде междисциплинарной системы естественных и инженерных наук с тесным взаимодействием образовательного и научного процесса с самым активным участием студентов, профессорского-преподавательского и научно-исследовательского персонала. Основная цель образовательной программы Института БМС – это развитие и саморазвитие целостной личности исследователя-разработчика, готового к участию во всех стадиях процесса разработки современных электронных и компьютерных биомедицинских систем – от идеи через концепцию, проектирование, прототипирование, испытания и сертификацию к постановке на серийное производство.

Базовыми предприятиями Института для проведения практики и подготовки выпускных квалификационных работ являются: ООО «Медицинские компьютерные системы», ООО «Зеленоградский инновационно-технологический центр медицинской техники», ООО «ЭСДИАР», НТЦ Амплитуда, ООО «Нейроботикс». 

Документы

О научных исследованиях

Научные исследования Института интегрированы по семи основным направлениям:

  • Имплантируемые нейроинтерфейсы – разработка и создание первого отечественного имплантируемого нейростимулятора с биологической обратной связью
  • Биомедицинские нанотехнологии – исследование и разработка биосовместимых наноматериалов и имплантатов
  • Системы вспомогательного кровообращения – проектирование и разработка систем вспомогательного кровообращения, моделирование процессов движения крови по кровеносным сосудам и через искусственный насос
  • Электрокардиосистемы – автоматический анализ электрокардиограмм, моделирование наружной электрической дефибрилляции, разработка автоматических электрических дефибрилляторов
  • Гемодиализные системы – моделирование процессов гемодиализа и гемофильтрации, разработка новых биореакторов и систем искусственной очистки крови
  • Беспроводная чрескожная передача энергии – моделирование распространения электромагнитного излучения в биологических средах, проектирование и разработка систем беспроводной чрескожной передачи энергии для питания имплантируемых биомедицинских систем; взаимодействие низко- и высокочастотного радиоизлучения с биологическими тканями; распространение тепловых потоков в биологических тканях; создание методов и средств беспроводного питания имплантируемых медицинских приборов
  • Биомедицинская оптика – фотометрические и спектро-фотометрические методы исследования биологических объектов, оптические методы контроля состава крови
  • Биомедицинские компьютерные технологии – компьютерная обработка биомедицинских сигналов и изображений, компьютерное моделирование (в том числе с использованием параллельных вычислений), автоматизированное проектирование биомедицинских электронных систем

контакты

Образовательная деятельность

Учебные планы основных направлений подготовки студентов построены с учетом последних изменений в области разработки и проектирования принципиально новых вариантов медицинской техники, применение которой поставило на новую ступень возможности диагностики и лечения.

Выпускники Института БМС готовы к работе на всех этапах процесса разработки современных биомедицинских систем и комплексов – создание концепции устройств, проектирование, прототипирование, испытания и сертификация, серийное производство.  

Программы повышения квалификации

  • Сенсоры для биомедицинских систем
  • Принципы построения беспроводных биомедицинских интерфейсов и цифровых сенсорных систем
  • Разработка персонализированных математических моделей сердечно-сосудистой системы

Научные специальности, поддерживаемые в аспирантуре и докторантуре

  • 1.3.8 Физика конденсированного состояния
  • 2.2.2. Электронная компонентная база микро- и наноэлектроники, квантовых устройств
  • 2.2.8. Методы и приборы контроля и диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды
  • 2.2.12. Приборы, системы и изделия медицинского назначения
  • 2.3.1 Системный анализ, управление и обработка информации 

Читаемые курсы

Бакалавриат

  • Аддитивные технологии в биомедицинской инженерии
  • Анатомия и физиология человека
  • Беспроводная передача энергии и информации в биологических средах
  • Биоматериалы
  • Биомедицинские оптические системы
  • Биофизические основы живых систем
  • Взаимодействие излучения с рассеивающими средами
  • Виртуальные приборы
  • Контроль качества биомедицинских приборов и программного обеспечения
  • Машинное обучение в биомедицинской инженерии
  • Методы обработки биомедицинской информации
  • Моделирование физиологических процессов
  • Оптические методы исследования биосовместимых материалов
  • Программирование
  • Системный анализ
  • Управление в биотехнических системах
  • Учебно-научный семинар

Магистратура

  • Биомедицинская инженерия искусственных органов
  • Биомедицинская нелинейная оптика
  • Большие данные в биомедицинской инженерии
  • Гемодиализные системы
  • Защита результатов интеллектуальной деятельности в области биомедицинской инженерии
  • Лазерная инженерия биосовместимых материалов
  • Организация производства и вывод на рынок изделий медицинской техники
  • Персонализированные биомедицинские системы
  • Приборы и методы контроля состава крови
  • Распространение электромагнитного излучения в биологических средах
  • Электрокардиографические системы

Направления подготовки

Все направления
Все направления

контакты

Научно-инновационная деятельность

Областью научных интересов института БМС являются исследование и разработка электронных медицинских диагностических и терапевтических приборов и систем. В научно-исследовательских лабораториях института БМС проводятся как фундаментальные теоретические и экспериментальные исследования физических процессов (электрическая активность сердца, инфракрасные тепловые излучения внутренних органов и т.п.), так и проектирование и испытания конечных медицинских изделий.

Направления исследований

  • имплантируемые нейроинтерфейсы – разработка и создание первого отечественного имплантируемого нейростимулятора с биологической обратной связью
  • биомедицинские нанотехнологии – исследования и разработка биосовместимых композиционных наноматериалов, в том числе имплантируемых в организм человека
  • биомедицинская оптика – фотометрические, спектрофотометрические и томографические методы исследования биологических объектов
  • биотехнические системы поддержки функционирования внутренних органов человека – носимые аппараты вспомогательного кровообращения сердца; гемодиализные аппараты
  • биомедицинская электроника – электронные приборы для медицинской диагностики и терапии, в том числе для электрической дефибрилляции сердца
  • биомедицинские компьютерные технологии – компьютерная обработка биомедицинских сигналов и изображений, компьютерное моделирование, нейронные сети
  • биомедицинская силовая электроника – беспроводные системы энергообеспечения имплантируемых медицинских приборов

Основой научно-инновационной деятельности Института биомедицинских систем является проведение междисциплинарных исследований, предполагающих использование современных достижений в области электроники, наноэлетроники и радиотехники для развития существующих и создания новых образцов медицинской техники. 

Основные разработки

Автоматический дефибриллятор АНД-П01

-      режим работы – полуавтоматический
-      форма импульса – импульс Гурвича с автоматической компенсацией импеданса
-      максимальная энергия – 180 Дж при нагрузке 50 Ом
-      время накопления энергии – с новой неперезаряжаемой батареей не более 9 с.

Аппарат вспомогательного кровообращения АВК-Н «Спутник»

-      скорость вращения ротора – 5000-10000 об./мин.
-      время работы от автономного источника питания – от 6 до 8 ч.
-      Производительность – 5 л/мин. при давлении 10 мм рт. ст.
-      Предназначен для замены транспортной функции левого желудочка у больных с тяжелыми формами сердечной недостаточности

Носимый аппарат «Искусственная почка» Renart-PD

-      постоянное низкопоточное искусственное очищение крови методом перитонеального диализа
-      постоянная регенерация использованного диализата
-      практически неограниченная мобильность пациента

Неинвазивный глюкометр

-      измерение концентрации глюкозы без непосредственного контакта с кровью за счет использования инфракрасного лазера с длиной волны 1600 нм
-      измерение в режиме реального времени

Гибкие чувствительные датчики для искусственной кожи

-      Биосовместимый материал
-      Возможность распознавания жестов с точностью около 94%
-      Регистрация различных форм деформации и форм поверхности

Лазерный аппарат для восстановления биологических тканей

-      лазерная сварка тканей с использованием биополимерных каркасных наноприпоев
-      контроль температуры тканей
-      применение в общей, челюстно-лицевой, урологической и гинекологической хирургии

Педагогический состав

ФИО Должность, учёная степень, учёное звание Электронная почта
Герасименко Александр Юрьевич профессор, начальник Научно-исследовательской лаборатории «Биомедицинские нанотехнологии», доктор технических наук, доцент
Данилов Арсений Анатольевич доцент, кандидат физико-математических наук, доцент
Золотарев Юрий Васильевич преподаватель
Ичкитидзе Леван Павлович доцент, кандидат физико-математических наук, доцент
Лысенко Александр Юрьевич ассистент
Миндубаев Эдуард Адипович старший преподаватель
Пьянов Иван Владимирович доцент, кандидат физико-математических наук, доцент
Савельев Михаил Сергеевич доцент, кандидат физико-математических наук
Стрельцов Евгений Вадимович доцент, кандидат технических наук
Телышев Дмитрий Викторович профессор, доктор технических наук, доцент

Научно-исследовательская лаборатория моделирования, проектирования и разработки систем вспомогательного кровообращения

Научно-исследовательская лаборатория биомедицинских нанотехнологий

Научно-исследовательская лаборатория систем искусственной биомедицинской регуляции (НИЛ СИБР)

контакты

История БМС

1993 – запуск новой программы обучения по специальности «Биотехнические и медицинские аппараты и системы»

1 сентября 1993 года на кафедре теоретической и экспериментальной физики факультета электроники и компьютерных технологий первые 25 студентов начали обучение по специальности «Биотехнические и медицинские аппараты и системы».

Обучение «на стыке наук» позволило сформировать гармоничную междисциплинарную среду из инженеров-физиков, инженеров электронной техники, инженеров-приборостроителей, инженеров-кибернетиков, биологов и медиков.

На этом этапе была создана кооперация в образовательном процессе с кафедрой вычислительной техники МИЭТ при поддержке профессора В.А. Бархоткина, факультетом фундаментальной медицины и биологическим факультетом МГУ им. М.В. Ломоносова при поддержке профессора О.С. Медведева, а базовыми предприятиями-партнерами стали: ВНИИ медицинского приборостроения при кураторстве профессора В.И. Петухова, НИИ Зенит при кураторстве профессора А.И. Кобзаря.

 1999 – основание кафедры биомедицинских систем

В 1999 на базе кафедры теоретической и экспериментальной физики была образована кафедра биомедицинских систем. С самого начала образовательная программа была организована в виде междисциплинарной системы с тесным взаимодействием образовательного и научного процесса.

 2004 – создание отечественного дефибриллятора ДФР-02

На рубеже XXI в. кафедра биомедицинских систем по заказу Уральского оптико-механического завода (УОМЗ) разработала и внедрила в серийное производство новый отечественный дефибриллятор ДФР-02. С 2004 года счёт на произведённые дефибрилляторы шёл на многие тысячи, что сделало ДФР-02 самой массовой разработкой Института БМС. В рамках Национального проекта «Здоровье» в 2006-2007 г. данным медицинским прибором были оснащены все кареты скорой медицинской помощи по всей стране.

 2012 – создание первого отечественного аппарата вспомогательного кровообращения АВК-Н «Спутник»

В 2009 году учёные Института БМС занялись созданием искусственных органов, что положило начало развитию в МИЭТ биомедицинской инженерии искусственных органов. Именно в 2009 году совместно с Институтом трансплантологии и искусственных органов началась работа по созданию имплантируемого насоса крови. В 2012 году первый отечественный аппарат вспомогательного кровообращения АВК-Н «Спутник» был успешно использован для терапии первого отечественного пациента с острой сердечной недостаточностью и способствовал его возвращению к практически нормальной жизни.

 2018 – создание Института биомедицинских систем

В 2018 году в рамках создания новых стратегических академических единиц кафедра биомедицинских систем была преобразована в Институт биомедицинских систем. В настоящее время на обучение в Институт БМС ежегодно поступают 2 группы бакалавров (общей численностью до 50 человек) и 1 группа магистров (10-15 человек).

Все эти годы кафедру, а затем и Институт БМС возглавляет д.ф.-м.н., профессор Селищев Сергей Васильевич (р. 1953 г.), выпускник МИЭТ 1976 г.

2024 – начало работ по созданию первого отечественного нейроинтерфейса.

В 2024 году в рамках выполнения крупного научного проекта «Микроэлектронные технологии формирования имплантируемых нейроинтерфейсов живых - технических систем для управления передачей болевых сигналов в мозг» при поддержке Минобрнауки России, силами учёных и разработчиков МИЭТ совместно с Национальным медицинским исследовательским центром им. В.А. Алмазова будут созданы фундаментальные основы для разработки первого отечественного имплантируемого нейростимулятора с биологической обратной связью.