Магистрант факультета прикладной математики и информатики опорного вуза Новосибирска (НГТУ) Александр Гриф разработал программу, моделирующую индивидуальные имплантаты в череп для людей с черепно-мозговым травмами (ЧМТ), сообщили в пресс-службе университета.

Компьютерная программа позволяет отказаться от стандартных пластин, с ее помощью можно создавать персональные имплантаты с индивидуальной геометрией и прочностью, а это значительно уменьшает стоимость вмешательства: на имплантат уходит меньше дорогого титана. После внедрения технологии имплантат можно будет просто распечатать на 3D-принтере по металлу, а не "подгонять" вручную под пациента - так новая разработка снизит время операции и риск осложнений.

Начальный этап разработки тестовой версии программы завершился 12 июня 2018 года. Работа состояла не только в создании самой программной платформы, но и в построении системы, которая бы самостоятельно создавала "чистую" модель имплантата с учетом погрешностей томографии.

Ранее на подгонку имплантатов для больных с ЧМТ уходило слишком много времени, а также оставалось большое количество "излишков" дорогостоящего материала (титана), отсекаемых при индивидуальной подгонке стандартной заготовки. Стоимость одного грамма титана для имплантата составляет 1500 рублей, а при подготовке деталь теряет до 10 граммов.

- Однажды на наш факультет пришли специалисты из НИИТО и предложили разработать программу для индивидуального построения имплантатов, пользоваться которой мог бы не только инженер, но и любой врач. Меня заинтересовал этот проект, и к концу 2016 года была создана и протестирована программа "CranioCAD". По итогам тестирования сотрудники НИИТО высказали пожелания по дополнению функционала, которые я учел при доработке. В мае нынешнего года врачи мне дали уже реальных пациентов, чтобы сделать систему более автоматизированной, или, иначе говоря, интеллектуальной, - рассказывает Александр Гриф.

По результатам тестирования системы программа позволила снизить вес модели первого имплантата примерно на 10% и сэкономить около 7 тысяч рублей. Вес имплантата уменьшается благодаря оптимизации затрат на материал - при печати на 3D-принтере используется ровно столько металла, сколько нужно.

Помимо экономии на материале, программа позволяет исключить дорогостоящую работу инженера, который подгоняет деталь по форме черепа. Услуги такого инженера сейчас стоят 10 - 20 тысяч рублей за одну модель. Кроме того, по предварительным подсчетам применение программы "CranioCAD" в медицине уменьшит финансовые расходы по созданию имплантатов ориентировочно на 10 - 15%.

Программа уже прошла первичные испытания в НИИТО, которые показали, что имплантаты хорошо подходят к черепу. В планах разработчика нарастить функционал системы. Следующая задача проекта - программа, которая позволит при обширной области травмы одной стороны головы строить модель имплантата, опираясь на непострадавшую, симметричную сторону. Разработчик планирует выпустить итоговую версию программы через год.

Зарубежные аналоги программы "CranioCAD" существуют, однако их недостаток в том, что работать с этими программами может только человек со специальной подготовкой, а новосибирскую легко освоит любой врач, имеющий базовые навыки работы на компьютере.

Ранее сообщалось, что Александр Гриф создал проект экологического 3D-мониторинга качества воздуха Новосибирска, который позволит каждому новосибирцу с легкостью определить, где и в какое время лучше гулять или, например, заняться спортом.

Проект программной платформы "CranioCAD" поддержан Фондом содействия инновациям в рамках программы "УМНИК-2016", которая ориентирована на научно-технические проекты молодых исследователей. Фонд содействия инновациям - государственная некоммерческая организация, образованная постановлением Правительства Российской Федерации от 3 февраля 1994 года № 65, один из трех государственных научных фондов.

Источники

Новосибирский студент научился печатать кости для черепа на 3D-принтере
Новосибирские новости (news.novo-sibirsk.ru), 14/06/2018
Магистрант НГТУ разработал специализированную программу для 3D-моделирования и 3D-печати имплантатов
3dtoday.ru, 14/06/2018
Программу для 3D-имплантатов на черепе разработали в НГТУ
Все новости Новосибирской области (vn.ru), 14/06/2018
Студент НГТУ разработал программу по созданию 3D-имплантатов для операций на черепе
Infopro54.ru, 14/06/2018
Новосибирский студент изобрел технологию печати 3D-имплантов для операций на черепе
Margust (gazeta-margust.ru), 14/06/2018
Новосибирский студент изобрел технологию печати 3D-имплантов для операций на черепе
ТАСС, 14/06/2018
Новосибирский студент научился печатать кости для черепа на 3D-принтере
Официальный сайт г. Новосибирск (nsknews.info), 14/06/2018
Новосибирский студент разработал программу для создания 3D-имплантатов
Сибирское агентство новостей (sibnovosti.ru), 14/06/2018
Студент НГТУ создал программу для печати черепов из титана
Сибкрай.ru (sibkray.ru), 15/06/2018
Имплант с индивидуальной геометрией
Академгородок (academcity.org), 15/06/2018
Студент НГТУ придумал программу по созданию 3D-имплантатов для операций
Аргументы и Факты (nsk.aif.ru), 15/06/2018
Студент НГТУ разработал первую в России программу по созданию индивидуальных 3D-имплантатов для операций на черепе
Департамент образования Новосибирской области (minobr.nso.ru), 18/06/2018
Студент НГТУ изобрел первую в России технологию создания индивидуальных имплантов для людей с черепно-мозговыми травмами
Научная Россия (scientificrussia.ru), 22/06/2018

Похожие новости

  • 30/06/2017

    В Новосибирске создали легкий и мощный транспорт для мегаполиса

    ​Сибирские предприниматели изобрели новый вид транспорта, чтобы продемонстрировать прочность и легкость углеводородных нанотрубок. Владельцы-основатели компании OCSiAl - завкафедрой нанокомпозитных материалов Новосибирского госуниверситета Михаил Предтеченский и выпускник НГУ Юрий Коропачинский - придумали смартджет: нечто среднее между скутером, велосипедом и айфоном.
    614
  • 11/09/2017

    Сибирские изобретатели разрабатывают устройство, позволяющее читать эмоции людей

    Представьте картину из будущего: встаете утром, надеваете на руку браслет, а он не просто считает ваш пульс (это и сегодня никого не удивляет), но еще и распознает ваши же эмоции. Прожили день, взглянули на гаджет и поняли, что сегодня слишком много грустили, раз чего-то испугались, на кого-то разозлились - эти данные в режиме реального времени можно передать кому угодно.
    336
  • 27/07/2017

    В НГУ запустили международный проект с учеными Индии

    Лаборатория алгоритмики НГУ запустила международный научно-исследовательский проект по инженерии компонент электронных схем нового поколения, который был поддержан по итогам конкурса РФФИ-Индия. ​ Проект направлен на оптимизацию компонент портативных электронных устройств, использующих реконфигурируемые компьютерные архитектуры и сочетающих в себе быстродействие и гибкость программирования.
    683
  • 29/08/2016

    В Новосибирске будут производить шагающие экзоскелеты для инвалидов

    ​Заместитель генерального директора по инновационному развитию "Инновационного медико-технологического центра" (Новосибирского медтехнопарка) Анатолий Аронов на круглом столе в рамках форума "Новосибирск- город безграничных возможностей" рассказал, что будут производить резиденты второй очереди медицинского промышленного парка.
    1709
  • 22/07/2016

    Выпускница из Новосибирска создала модуль для жертв чрезвычайных ситуаций

    ​Выпускница Новосибирского государственного университета архитектуры, дизайна и искусств Мария Ким разработала специальный модуль для временного размещения жертв чрезвычайных ситуаций.Мария создала замену обычной и более дешевой брезентовой палатке, которые сегодня предоставляют пострадавшим в чрезвычайных ситуациях людям.
    860
  • 19/04/2017

    Как настоящие: в российских регионах разрабатывают протезы для животных

    Лошади, слоны, дельфины, крокодилы, гуси, обезьяны, морские котики, собаки и кошки — кого только не лечат современные ортопеды и ветеринары. Ученые в этой сфере далеко не всегда ограничиваются инвалидными тележками на колесах, а придумывают для животных-инвалидов гораздо более сложные протезы, приспособления и импланты.
    765
  • 06/04/2017

    Ученики СУНЦ НГУ сконструировали робота-спасателя, способного преодолевать дым и болота

    Двое десятиклассников из СУНЦ НГУ сконструировали 20-сантиметрового робота, который способен проходить в недоступные для человека места, видит в дыму и тумане и умеет передвигаться по бездорожью. Свою разработку школьники представят в рамках работы МНСК-2017.
    679
  • 26/08/2016

    Новосибирские ученые изобрели культиватор-уничтожитель гололеда

    Инженеры Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) разработали первую российскую мобильную установку для борьбы с гололедом на тротуарах без повреждения асфальта. Об этом сообщил представитель учрежденной НГТУ компании-разработчика Сергей Матвеец.
    805
  • 20/09/2017

    Эффективная утилизация и переработка отходов в пищевой индустрии

    ​Руководитель Исследовательского центра продовольственной безопасности НГУ Юлия Отмахова опубликовала результаты комплексного научного исследования, позволяющие оценить экономический эффект и экологические последствия смоделированных вариантов утилизации отходов пищевых производств в условиях масштабного роста объемов пищевого производства.
    391
  • 27/03/2017

    Новосибирские ученые создали материал, обеспечивающий 30 лет непрерывной работы химического реактора

    Ученые из Института ядерной физики (ИЯФ) СО РАН и Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) создали новую технологию сплавления титана и тантала, в результате чего получили особо стойкий к коррозии и агрессивным средам материал.
    1163