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

  • 25/07/2018

    Новосибирский школьник изобрел гальваническую электростанцию

    ​Ученик специализированного учебно-научного центра Новосибирского государственного университета изобрел гальваническую электростанцию. Школьнику удалось разработать механизм, позволяющий вырабатывать недорогую электроэнергию при помощи воды.
    128
  • 24/05/2016

    Компания «Модульные системы Торнадо» займётся автоматизацией новосибирской ТЭЦ-5

    ​В октябре 2016 года на Новосибирской ТЭЦ-5 должна быть запущена новая багерная насосная станция (БНС) по откачке золосодержащих стоков. Компании «Модульные Системы Торнадо» поручена разработка и поставка программно-технического комплекса (ПТК)  АСУТП БНС.
    1447
  • 09/11/2017

    Поможет ли «оборонка» Новосибирску?

    ​На обывательском уровне сложились устойчивые представления о том, что Россия совершенно не участвует в экспорте высокотехнологичной продукции. Будто основной (и чуть ли не единственный) вид экспорта - это природные ресурсы.
    314
  • 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.
    1244
  • 22/12/2017

    General Electric совершенствует аддитивные системы на основе газодинамического напыления

    ​Корпорация General Electric занимается разработкой масштабируемых 3D-принтеров на основе технологии холодного газодинамического напыления. Эти роботы плюются со скоростью в четыре Маха, выращивают металлические детали как будто из воздуха и учатся на собственных ошибках.
    430
  • 24/07/2018

    О путях развития региональной энергетики

    Наверное, сегодня уже никто не будет спорить с тем, что создание мини-электростанций и перевод газовых котельных в режим комбинированной выработки тепла и электричества – один из основных путей развития региональной энергетики.
    88
  • 14/05/2018

    Интервью с начальником управления научно-технического развития дирекции нефтепереработки «Газпром нефти» Андреем Клейменовым

    - Андрей Владимирович, расскажите о приоритетных направлениях НИОКР Газпром нефти. Что стоит на повестке дня в первую очередь?- Как известно, у нас есть утвержденные стратегические ориентиры до 2025 г.
    197
  • 19/03/2015

    Что вырастим, то вырастим: 3D-индустрия

    ​В стакан с песком мы кольцами, одно поверх другого, наливаем клей, он застывает, затем снова и снова льем клей и подсыпаем песку... Потом отряхиваем лишнее и получаем нечто вроде трубы. Заменим песок специально подготовленным порошком из металла, керамики или композита, струйку клея - лучом лазера или потоком электронов, а собственную руку - системами точного, до микрон, позиционирования и интеллектуального управления.
    985
  • 21/06/2017

    Для развития аддитивных технологий стоит объединяться

    ​Как следует развивать аддитивные технологии? Готова ли Российская Федерация отказаться от зарубежных поставок? Обсуждение этих и ряда других вопросов прошло на круглом столе в рамках Международного форума технологического развития "Технопром-2017".
    905
  • 06/09/2017

    В Новосибирске расмотрели альтернативы «мусорному» концессионеру

    ​Альтернативные предложения по сбору и утилизации отходов были рассмотрены в рамках "Городской ассамблеи" в Новосибирске. Местные разработчики предложили новые современные технологии переработки ТКО.
    686