Новый ИТ-продукт генерирует 3D-модель имплантата. В дальнейшем виртуальную конструкцию можно будет настраивать под анатомические и биомеханические особенности каждого пациента. Такой подход позволяет создавать искусственные кости, которые организм воспринимает как собственные.
- Ключевая проблема традиционных костных имплантатов - их упрощенная внутренняя архитектура, - рассказала кандидат физико-математических наук Наталия Еленская. - Они не повторяют сложную пористую структуру натуральной кости, что приводит к двум серьезным осложнениям: недостаточному вживлению в окружающие ткани и возникновению эффекта, когда имплантат берет на себя наибольшую нагрузку, вследствие чего соседние костные участки постепенно атрофируются. Новая технология решает эти проблемы, точно воспроизводя природную структуру кости.
Программа анализирует данные компьютерной томографии пациента, определяя среднюю толщину костных перегородок и их пористость. Так, в ходе одного из экспериментов ученые использовали эталонную модель большеберцовой кости. Алгоритм автоматически рассчитал ее сложную внутреннюю геометрию и создал цифровую биомеханическую копию.
В дальнейшем она может быть воспроизведена с помощью аддитивных технологий (3D-принтера).
Сейчас "цифровой конструктор" уже готов к проведению доклинических испытаний. По словам исследователей, в будущем его можно будет применять для лечения сложных переломов, восстановления костных дефектов после травм и удаления опухолей, а также в челюстно-лицевой хирургии и стоматологии при наращивании костной ткани.