В новом выпуске «Российский радиоуниверситет» — совместного проекта Сеченовского Университета с «Радио России» — обсудили то, как математики Первого МГМУ развивают медицину.

Гостем проекта стал д. ф.-м. н, директор Института компьютерных наук и математического моделирования Сеченовского Университета Сергей Симаков. Он рассказал радиослушателям, чему обучают студентов на направлении подготовки «Механика и математическое моделирование». Спикер раскрыл один из самых популярных вопросов абитуриентов: для чего в медицинских университетах нужны математики и почему им необходимо знание физики? 

Сегодня в медицине развивается персонализированный подход к пациентам, задача которого — составлять индивидуальный план лечения для каждого больного. По словам Сергея Симакова, для этого необходимо учитывать индивидуальные параметры организма каждого человека, персонально подбирать лекарства, а также научиться определять — в какой форме проводить операцию и какими могут быть ее последствия. Для решения этих вопросов и подключаются математики. Они разрабатывают вычислительные модели различных процессов в организме и на их основе помогают врачам в принятии решений. Так, математики и кардиологи Сеченовского Университета совместно с коллегами из Московского физико-технического института и Института вычислительной математики им. Г. Марчука Российской академии наук создали компьютерную программу, которая через вычислительные эксперименты на виртуальной цифровой модели пациента позволяет оценить необходимость установки стентов в коронарные сосуды со стенозами (сужение сосудов с ограничением или полным прекращением кровотока). Такой подход позволяет избежать инвазивных измерений внутри тела пациента, использования дорогостоящих датчиков и вспомогательных сосудорасширяющих препаратов. Точность оценки при этом остается высокой. 

«Мы смотрим на организм человека через призму физических законов и принципов. Говоря простыми словами, как на набор жидкостей, упругих и твердых тканей, совокупность химических и биологических процессов. В физике существуют уравнения, которые могут описать процессы в организме. На их основе и выполняется математическое моделирование», — сообщает радиослушателям Сергей Симаков.

По мнению директора института, уравнения получаются настолько сложными, что их решение возможно только с помощью компьютеров. Поэтому на программе «Механика и математическое моделирование» особое внимание уделяется изучению численных методов и вычислительных технологий с использованием суперкомпьютеров. Классическое физико-математическое образование на курсе включает основы математического анализа, теорию дифференциальных уравнений, общую физику. Также студентов учат обрабатывать медицинские данные, которые часто поступают в виде изображений или видеозаписей.

Помимо этого, Сергей Симаков рассказал, какие сложности возникают в общении математиков и медиков. По его словам, зачастую специалисты не понимают друг друга и говорят на «разных языках». Эту проблему решают на кафедре высшей математики, механики и математического моделирования Сеченовского Университета, где преподаватели обучают студентов медицинских направлений основам физики и математики. Более того, за счет совместных работ студентов в составе междисциплинарных проектов, уже с младших курсов у будущих математиков есть знание основных биологических и физиологических процессов в организме. Это упрощает дальнейшую работу математиков и медиков для создания передовой медицинской техники.

Беседа на «Радио России» получилась живой и интересной. Ее участникам удалось простым языком рассказать о важных трансформациях в здравоохранении, а также о том, как важны технические и инженерные направления в медицинских вузах. Послушать радиоэфир и узнать еще больше о программе «Механика и математическое моделирование» Сеченовского Университета можно по ссылке.