Inventory number IRN Number of state registration
0323РК00283 AP14871641-KC-23 0122РК00781
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 6 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 2
Patents Amount of funding Code of the program
0 33000000 AP14871641
Name of work
Разработка интеллектуального тренажера по обучению проведения ангиопластики и стентирования коронарных артерий с использованием технологии виртуальной реальности
Type of work Source of funding Report authors
Applied Дайнеко Евгения
0
0
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
"Международный университет информационных технологий"
Abbreviated name of the service recipient АО МУИТ
Abstract

Процессы ангиопластики и стентирования коронарных артерий в виртуальной реальности, а также компьютерное моделирование движения неоднородной сжимаемой жидкости в венах.

Виртуалды шындықта ангиопластика және коронарлық артерияларды стенттеу процестері, сондай-ақ тамырлардағы біртекті емес қысылатын сұйықтықтың қозғалысын компьютерлік модельдеу.

Целью проекта является разработка интеллектуального полиязычного программного комплекса с использованием технологии виртуальной реальности, позволяющего проводить обучение и получать навыки проведения ангиопластики и стентирования коронарных артерий.

Жобаның мақсаты – ангиопластика және коронарлық артерияларды стенттеу бойынша оқытуға және дағдыларды алуға мүмкіндік беретін виртуалды шындық технологиясын пайдалана отырып, интеллектуалды көптілді бағдарламалық пакетті әзірлеу.

Для разработки проекта планируется использовать принципы объектно-ориентированного проектирования, разработки и создания баз данных, помимо них в ходе работы будет применено компьютерное моделирование и методы системного анализа.

Жобаны әзірлеу үшін объектілі-бағытталған жобалау, мәліметтер қорын әзірлеу және құру принциптерін пайдалану жоспарлануда, олардан басқа жұмыс барысында компьютерлік модельдеу және жүйелік талдау әдістері қолданылады.

Научная новизна проекта заключается в разработке усовершенствованных алгоритмов для взаимодействия объектов в виртуальной среде с использованием очков виртуальной реальности Oculus Rift и контроллера движения Leap Motion для проведения ангиопластики и стентирования коронарных артерий, а также проведение компьютерного моделирования движения неоднородной сжимаемой жидкости (клеток, клеточных фрагментов, водного раствора, плазмы) в венах (внутренние каналы) на основе 2-3-мерной системы уравнений Навье-Стокса. Был разработан алгоритм работы инструментов и поведения органических тканей, а также обеспечена работа обеих рук внутри симулятора. Была создана математическая модель процесса движения неоднородной сжимаемой жидкости на основе 2-3-мерной системы уравнений Навье-Стокса. Проведена дискретизация двухмерной модели методом конечных разностей и получены распределения скоростей движения крови в прямоугольной области сосуда. Для моделирования пульсирующего характера кровотока реализовано нестационарное граничное условие и представлены результаты двухмерного движения кровотока решенных методом Эйлера и Рунге-Кутта.

Жобаның ғылыми жаңашылдығы - Oculus Rift виртуалды шындық көзілдірігін және ангиопластика мен коронарлық артерияларды стентациялауға арналған Leap Motion қозғалыс контроллерінің виртуалды ортадағы объектілердің өзара әрекеттесуінің жақсартылған алгоритмдерін әзірлеуде, сонымен қатар Навье-Стокс теңдеулерінің 2-3 өлшемді жүйесі негізінде гетерогенді сығылатын сұйықтықтың (жасушалар, жасуша фрагменттері, сулы ерітінді, плазма) тамырлардағы (ішкі арналар) қозғалысын компьютерлік модельдеу болып табылады. Құралдардың жұмыс істеу алгоритмі және органикалық тіндердің мінез-құлқы әзірленіп, симулятор ішінде екі қолдың жұмысы қамтамасыз етілді. Навье-Стокс теңдеулерінің 2–3 өлшемді жүйесі негізінде біркелкі емес сығылатын сұйықтықтың қозғалыс процесінің математикалық моделі жасалды. Екі өлшемді модельді шекті айырмашылық әдісімен дискретизациялау жүргізілді және тамырдың тікбұрышты аймағындағы қан жылдамдығының үлестірімдері алынды. Қан ағынының пульсациялық сипатын модельдеу үшін стационарлық емес шекаралық шарт жүзеге асырылады және Эйлер және Рунге-Кутта әдісімен шешілген екі өлшемді қан ағымының қозғалысының нәтижелері ұсынылады.

Основные конструктивные и технико экономические показатели проекта состоят в разработке собственного программного продукта, который по своей реализации и предоставленным возможностям не уступает зарубежным аналогам, а также в получении охранных документов в ходе реализации проекта.

Жобаның негізгі құрылымдық және техникалық экономикалық көрсеткіштері өзінің іске асырылуы мен ұсынылған мүмкіндіктері бойынша шетелдік аналогтардан кем түспейтін өзінің бағдарламалық өнімін әзірлеуден, сондай-ақ жобаны іске асыру барысында қорғау құжаттарын алудан тұрады.

Не внедрено.

Орындалмаған.

Полученный опыт и результаты разработки проекта благотворно повлияют на развитие отечественной науки благодаря интеграции новейших цифровых инструментов: компьютерной визуализации, технологий расширенной реальности, систем роботизации, Big Data, machine learning и AI. Практические результаты этого внедрения могут быть использованы в самых разных отраслях, влияя на рост экономических показателей. Полученные результаты окажут влияние на развитие науки и технологий в целом, поскольку элементы трехмерной визуализации используются во всех сферах промышленности, строительства, энергетики, нефтегазовой и горнодобывающей отрасли, а также в быту. Учитывая, что интерфейс и контент разрабатываемого тренажера будет реализован на казахском, русском, английском языках, целевой рынок потребителей расширяется до международного уровня.

Алынған тәжірибе мен жобаны әзірлеу нәтижелері соңғы сандық құралдарды: компьютерлік визуализацияны, толықтырылған шындық технологияларын, робототехника жүйелерін, Big Data, machine leatning және AI-ны біріктіру арқылы отандық ғылымның дамуына игі әсерін тигізеді. Бұл іске асырудың практикалық нәтижелері экономикалық көрсеткіштердің өсуіне әсер ететін әртүрлі салаларда қолданылуы мүмкін. Алынған нәтижелер жалпы ғылым мен техниканың дамуына әсерін тигізеді, өйткені үш өлшемді визуализация элементтері өнеркәсіптің, құрылыстың, энергетиканың, мұнай-газ және тау-кен өнеркәсібінің барлық салаларында, сондай-ақ күнделікті өмірде қолданылады. Әзірленген симулятордың интерфейсі мен мазмұны қазақ, орыс, ағылшын тілдерінде жүзеге асырылатынын ескерсек, мақсатты тұтыну нарығы халықаралық деңгейге дейін кеңейеді.

Основной областью применения результатов проекта являются образовательные учреждения медицинского профиля. Также система может использоваться и в научно-популярных целях для широкого круга пользователей, в качестве обучения и повышения квалификации.

Жоба нәтижелерін қолданудың негізгі саласы медициналық оқу орындары болып табылады. Сондай-ақ жүйені қолданушылардың кең ауқымы үшін ғылыми-көпшілік мақсаттарда, оқыту және біліктілікті арттыру ретінде пайдалануға болады.

UDC indices
004.41/.42, 004.43, 004.5, 004.94
International classifier codes
50.41.25;
Key words in Russian
Виртуальная реальность; Ангиопластика и стентирование коронарных артерий; Математическое компьютерное моделирование; Лип моушн; Виртуальный тренажер;
Key words in Kazakh
Виртуалды шындық; Ангиопластика және коронарлық артерияларды стенттеу; Математикалық компьютерлік модельдеу; Лип моушн; виртуалды тренажер;
Head of the organization Хикметов Аскар Кусупбекович Кандидат физико-математических наук / доцент
Head of work Дайнеко Евгения Phd / Ассоциированный профессор