Ученые разрабатывают прямой способ печати имплантов нового поколения

Фото: www.tsu.ru

Ученые лаборатории медицинских материалов ТГУ, в которую входят сотрудники университета, ИФПМ СО РАН и НИИ онкологии ТНИМЦ, работают над созданием прямого способа печати имплантов для замены утраченных фрагментов кости. Цель материаловедов – сократить количество этапов в изготовлении протезов, что значительно ускорит сроки их выпуска. Наряду с этим ученые намерены сделать структуру материала бимодальной, это улучшит приживаемость имплантов и существенно повысит шансы пациентов на выздоровление. Проект реализуется на базе САЕ «Институт биомедицины» ТГУ и поддержан Научным фондом ТГУ им. Д.В. Менделеева.

В настоящее время на изготовление конструкций для закрытия дефектов костной ткани уходит немало времени. Сначала ученые переводят КТ-снимки пациентов в формат трехмерной модели черепа, чтобы создать прототип недостающего фрагмента. Затем его и твердые ткани, окружающие дефект, печатают из пластика и проводят примерку. На завершающем этапе создают матрицу, заполняют ее смесью керамического порошка с полимерами и производят спекание, после чего имплант передают медикам.

– В лучшем случае имплант получится с первого раза, но может и с третьего, поскольку при спекании происходит усадка, – рассказывает руководитель лаборатории медицинских материалов ТГУ Сергей Кульков. – Размер и форма конструкции должны полностью повторять утраченный фрагмент, иначе у хирургов возникнут большие сложности при установке протеза. Чтобы исключить неприятные сюрпризы, имплант переделывают до полного соответствия с прототипом.



В настоящее время материаловеды занимаются разработкой прямого способа печати имплантов нового поколения. Он подразумевает устранение стадии изготовления прототипа, что позволит изготавливать объект за один этап.

Помимо этого, в соответствии с пожеланием врачей ученые модифицируют структуру материала. Сейчас нанокерамика, из которой состоят импланты, имеет поры размером 20-30 микрон. Исследователи разработают новый подход, который позволит при спекании получать бимодальную структуру с порами двух размеров – 30 и 300 микрон. Это максимально приблизит импланты к природной кости и улучшит их прорастаемость «родной» тканью пациента. Исследователям предстоит решить непростую техническую задачу – сделать так, чтобы наличие больших пустых полостей не ухудшило его функциональные характеристики, в первую очередь – его прочность. Еще одним шагом к минимизации потенциальных рисков, связанных с отторжением протеза, станет модификация поверхности материала, причем, не только снаружи, но и внутри пор.

Ученые стараются улучшить процесс производства, чтобы импланты были доступны большему количеству людей. В реконструктивных операциях нуждаются десятки тысяч пациентов страны. Протезы из нанокерамики могли бы вернуть их к нормальной жизни.

Так,  в августе 2017 года на базе НИИ онкологии начались клинические испытания керамических имплантов. Первую для России операцию по закрытию дефекта лица с помощью такого протеза провели 26-летней пациентке из Тывы. В марте 2018-го девушка прошла контрольное обследование, результаты которого показали: организм принял имплант как родной, теперь он органично сосуществует с «живыми» тканями пациентки. Также в  марте онкологи провели четвертую подобную операцию. С помощью конструкции, изготовленной в лаборатории ТГУ, врачи устранили дефект лица, который образовался у 43-летней женщины после хирургического лечения рака носа.


В настоящее время ученые НИИ онкологии под руководством директора Томского НИМЦ 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.

По словам Сергея Кулькова , в перспективе их техническим внедрением будет заниматься сетевой центр реконструкции дефектов черепно-лицевой области, созданный в 2016 году по инициативе ТГУ и ИФПМ СО РАН.

 
По теме
17–18 октября, г. Самарканд (Узбекистан), международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы психиатрии, медицинской психологии и суицидологии: современная практика и направления развития» - Исследовательский медицинский центр 17–18 октября 2019 г. в Самаркандском государственном медицинском институте состоялась международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы психиатрии, медицинской психологии и суицидологии:

15.11.2019
Академик РАН Н.А. Бохан награжден золотым знаком «Кузбасс» - Исследовательский медицинский центр В рамках Межрегиональной научно-практической конференции «Психиатрия и наркология в эпоху новых социальных вызовов», прошедшей в г. Кемерово 30–31 октября 2019 г., состоялось Торжественное заседание,

15.11.2019
 
Студенты ТУСУРа обыграли сильнейшие мировые команды на соревнованиях по робототехнике RoboCup - ТУСУР Команда Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники стала победителем в лиге роботов-спасателей Rescue Simulation чемпионата по робототехнике RoboCup Asia-Pacific 2019 среди стран Азиатско

15.11.2019
Всё о будущей пенсии - Пенсионный фонд 14 ноября 2019 года двери УПФР в Асиновском районе Томской области (межрайонном) вновь распахнулись перед             студентами  ОГБПОУ  «Асиновский техникум промышленной индустрии и сервиса».
Пенсионный фонд
15.11.2019
Научно-практическая конференция - Асиновская ЦБС 16–18 октября 2019 года сотрудники МБУ "АМЦБС" приняли участие во Всероссийской научно-практической конференции "Инновационные технологии в библиотечном обслуживании.
Асиновская ЦБС
15.11.2019
ТГУ с рабочим визитом посетила делегация компании Huawei – одного из мировых лидеров в сфере телекоммуникаций.
08.11.2019 Красное знамя
Вчера состоялось заседание ученого совета НИ ТПУ. В повестке значился один вопрос – представление временно исполняющего обязанности ректора вуза.
06.11.2019 Красное знамя
Следственными органами проводится проверка по факту избиения врача бригады скорой медицинской помощи.
12.11.2019 Красное знамя
В Кемерове на месте ТЦ «Зимняя вишня» построили Парк Ангелов Время от времени на страницах нашей газеты мы публикуем материалы, которые присылают нам наши читатели.
07.11.2019 Томская неделя
Городские мероприятия на выходные - SportUs.Pro    Администрация Томска приглашает жителей и гостей города сегодня и завтра посетить спортивные и культурно-развлекательные мероприятия.
SportUs.Pro
16.11.2019
Началась подготовка к Сретенскому балу - Томская Епархия 15 ноября в Губернаторском колледже социально-культурных технологий и инноваций прошло первое совещание по подготовке к Сретенскому балу.
Томская Епархия
16.11.2019
Публичная библиотека нового типа в Томске создана на базе муниципальной библиотеки «Компьютерный мир».
12.11.2019 Красное знамя
На главной площади города состоялась праздничная программа с участием ансамблей народной песни и исполнителей томских Домов творчества, посвященная Дню народного единства.
06.11.2019 Красное знамя
Яркие, талантливые, жаждущие общения со зрителем — в этом году труппа Томского театра драмы вновь пополнилась двумя молодыми артистами.
05.11.2019 Красное знамя
Всего пол-очка не хватило Артему до третьего места в личном зачете на всероссийских соревнованиях по шахматам в Пензе.
15.11.2019 Красное знамя
Юный шахматист муниципального Дворца творчества детей и молодежи Максим Швецов стал чемпионом Сибирского федерального округа.
13.11.2019 Красное знамя
В городе Вятские Поляны Кировской области завершилось Первенство России по городошному спорту среди юношей и девушек, в котором участвовало 24 сильнейшие команды страны.
12.11.2019 Красное знамя
Следственными органами Следственного комитета Российской Федерации по Томской области проводится проверка по факту прорыва трубы магистрального трубопровода в ЗАТО г.Северск,
15.11.2019 Следственный комитет