Ученые ТГУ и ИФПМ СО РАН разрабатывают керамические импланты для лечения при повреждениях позвоночника. Подобные операции необходимы людям, перенесшим тяжелую травму или страдающим дегенеративными заболеваниями позвоночника.

В настоящее время им устанавливают конструкции, которые ограничивают естественную подвижность позвонков. Материаловеды решают эту проблему - создают многослойную конструкцию на основе керамики. Компьютерное моделирование позволяет варьировать ее и выбирать характеристики материала с учетом физиологических особенностей пациента.

- Преимущество керамики при эндопротезировании заключается в высокой биомеханической совместимости с человеческой костью, поскольку она включает в себя похожий набор веществ, как правило, оксидов, - говорит заведующий лабораторией медицинского материаловедения ТГУ Сергей Кульков. - Основной технической проблемой для разработчиков подобных изделий является обеспечение трехмерной подвижности позвоночника. Мы решаем эту задачу за счет строения импланта. Один из его слоев аналогичен хрящевой ткани, благодаря чему за счет специальной конструкции разработанного межпозвонкового диска сохраняется подвижность позвонков, а вместе с тем и свобода действий пациента.

Насколько успешно будет функционировать позвоночник после операции, зависит от анатомического соответствия импланта утраченным костным фрагментам и его характеристик. Неправильный подбор материалов и дизайна конструкции могут привести к локальному разрушению костной ткани и функционирования позвоночника в целом. Подобрать индивидуально нужные параметры помогает компьютерное моделирование.

- Использование компьютерных моделей дает глубокое понимание закономерностей функционирования позвоночника в норме и при патологиях, - рассказывает аспирантка ТГУ Юлия Рикун. - Наличие лордоза и кифоза обеспечивает разную высоту межпозвонкового пространства, занимаемую межпозвоночным диском, спереди и сзади. Алгоритм позволяет автоматически перестроить форму и размер протеза в зависимости от особенностей позвонков разных частей позвоночника конкретного человека.

Наряду с этим, построение компьютерных моделей помогает преодолевать такую сложность, как концентрации напряжения. Это явление возникает в зоне контакта деталей конструкции диска. Выяснив такие места локализации напряжений, ученые могут подобрать необходимые свойства материала, повысив прочность участков с высокой нагрузкой, а затем предложить остеоимпланты хирургам для лечения пациентов с серьезными патологиями позвоночника.

Добавим, что керамика, разработанная ТГУ и ИФПМ СО РАН, уже применяется в регенеративной медицине. В 2017 году на базе НИИ онкологии Томского НИМЦ была проведена первая в России операция по закрытию дефектов костных тканей лица остеоимплантом, изготовленным в лаборатории медицинских материалов ТГУ. В настоящее время проведено пять успешных операций. Ученые НИИ онкологии под руководством директора ТНИМЦ, академика Евгения Чойнзонова проводят исследования по этой тематике. Результатом станут рекомендации, которые помогут другим клиникам внедрять новую медицинскую технологию реабилитации онкобольных с использованием имплантатов из нанокерамики.

Источники

Материаловеды создают импланты, сохраняющие гибкость позвоночника
БезФормата.Ru Томск (tomsk.bezformata.ru), 01/08/2018
Материаловеды создают импланты, сохраняющие гибкость позвоночника
Томский государственный университет (tsu.ru), 01/08/2018
Томские ученые создают импланты, сохраняющие гибкость позвоночника
БезФормата.Ru Томск (tomsk.bezformata.ru), 01/08/2018
Томские ученые создают сохраняющие подвижность позвонков импланты
РИА Томск (riatomsk.ru), 01/08/2018
Томские ученые создают импланты, сохраняющие гибкость позвоночника
Томский обзор (obzor.westsib.ru), 01/08/2018
Томские ученые создают импланты, сохраняющие гибкость позвоночника
Gorodskoyportal.ru/tomsk, 01/08/2018
Томские ученые решают проблему ограничения подвижности позвонков
Vistanews.ru, 01/08/2018
Томские ученые создают импланты, сохраняющие гибкость позвоночника
ИноТомск (inotomsk.ru), 01/08/2018
Томские ученые решают проблему ограничения подвижности позвонков
Дело (delo-kira.ru), 01/08/2018
Томские ученые будут делать керамические импланты для позвоночника
БезФормата.Ru Томск (tomsk.bezformata.ru), 01/08/2018
Томские ученые будут делать керамические импланты для позвоночника
ТВ2 (tv2.today), 01/08/2018
Ученые из Томска разработали новые импланты для позвоночника
Региональная повестка (regpovestka.ru), 01/08/2018
Сибирские ученые создают импланты, сохраняющие гибкость позвоночника
Наука в Сибири (sbras.info), 01/08/2018
В Томске создают сохраняющие гибкость позвоночника импланты
В Томске (news.vtomske.ru), 02/08/2018
В Томске разрабатывают импланты, сохраняющие гибкость позвоночника
RuNews24 (runews24.ru), 02/08/2018
Томские ученые решают проблему ограничения подвижности позвонков
Красноярский медицинский портал (krasgmu.net), 02/08/2018
Томские ученые создают керамические импланты для позвоночника
БезФормата.Ru Томск (tomsk.bezformata.ru), 02/08/2018
Без заголовка
Новости@Rambler.ru, 02/08/2018
Томские ученые создают керамические импланты для позвоночника
Сибирское агентство новостей (sibnovosti.ru), 02/08/2018
Томские ученые создают керамические импланты для позвоночника
123ru.net, 02/08/2018

Похожие новости

  • 25/02/2020

    Ученые — о ближайшем будущем технологий

    ​Ученые из российских вузов Проекта 5–100 рассказали о том, каких прорывов и открытий в сфере своих научных интересов они ждут в ближайшее десятилетие. Мы отобрали прогнозы о развитии технологий, к которым стоит присмотреться бизнесу.
    4035
  • 02/06/2021

    Доктор наук из Тюмени изучает влияние COVID-2019 на сердечно-сосудистую систему

    В Год науки и технологий в рубрике «Женщина в науке» – Елена Ярославская, доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник, врач ультразвуковой диагностики, заведующая лабораторией инструментальной диагностики научного отдела инструментальных методов исследования Тюменского кардиологического научного центра – филиала Томского НИМЦ РАН, рассказала о своем исследовании, в ходе которого изучает влияние COVID-19 на сердечно-сосудистую систему, а также о том, как врачебная практика привела ее в науку.
    824
  • 23/08/2018

    Что показывают томичи на форуме «Армия – 2018»

     В Московской области с 21 по 26 августа проходит международный военно-технический форум «Армия – 2018». От Томской области туда отправилась делегация из представителей восьми инновационных компаний, трех вузов и одного научно-исследовательского института.
    2028
  • 04/09/2021

    Летающая машина, возможность видеть сквозь стены и бактерии, борющиеся с опустыниванием

    В дайджесте Минобрнауки России собраны самые важные, по мнению редакции, материалы о науке и образовании. Сегодня в рубрике: устройство, которое помогает видеть людей через стены, отслеживание эффективности приема лекарств пациентами с сердечно-сосудистыми заболеваниями и структура, которая концентрирует энергию внутри себя и не излучает ее наружу.
    471
  • 16/02/2021

    Для исследования атмосферы разработали мобильный лидар

    Ученые из Института оптики атмосферы имени В.Е. Зуева СО РАН создают первый в мире мобильный озоновый лидар для исследований влияния индустриальных выбросов на состав воздуха, наблюдения за вулканической активностью, а также изучения атмосферы Арктики.
    712
  • 15/12/2017

    Томские ученые создали малотравматичный холодноплазменный инструмент для операций на сердце

    ​Томские ученые из НИИ кардиологии разработали хирургический инструмент для рассечения грудины, способствующий снижению травматичности и кровопотери при операциях на сердце. Прибор представляет собой более совершенную альтернативу существующим методикам и не имеет аналогов в мире.
    1448
  • 09/08/2021

    На Байкале прошло тестирование погружаемой голографической камеры

    В рамках научно-технического сотрудничества между Лимнологическим институтом СО РАН (ЛИН) и Томским государственным университетом (ТГУ) на базе научного стационара в поселке Большие Коты на Байкале проводится апробация погружаемой голографической камеры, разработанной в ТГУ.
    696
  • 13/06/2018

    Ученые создали метод, позволяющий отслеживать развитие мозга плода в утробе матери

    Ученые из Международного томографического центра СО РАН, Томского государственного университета и Университета Вашингтона (США) разработали способ, позволяющий внутриутробно определять степень миелинизации головного мозга плода на самых начальных этапах.
    2408
  • 22/11/2016

    По итогам конкурса ВИК.Нано: наносито для крови

    Nanonewsnet.ru продолжает публиковать интервью о решении непростых инженерных задач. На вопросы о конкурсе ВИК.Нано и о своем проекте по очистке крови с помощью композитных сит из керамики и цеолитов ответил аспирант Томского государственного университета, один из трех финалистов, получивших главный приз конкурса, Александр Бузимов.
    3397
  • 17/02/2021

    Антивирусную лампу, представленную томскими учеными, планируется запустить в производство

    ​Антивирусную лампу, представленную томскими учеными, планируется запустить в производство. Напомним, разработанную ими антивирусную лампу нового типа представили ученые Института сильноточной электроники СО РАН, изготовили ее в НПЦ "Полюс".
    543