Вернуться к списку 28 мая

Результаты проекта "Протез" получили применение в предоперационном планировании

# Медицина и биотехнологии

Ученые-биомеханики Саратовского университета совместно с врачами НМИЦ детской травматологии и ортопедии им. Г.И. Турнера проводят предоперационное планирование вариантов металлоконструкции при коррекции деформации позвоночника у детей с врожденным сколиозом и расчет нагрузки на костные структуры позвонков во время хирургического вмешательства. Данные работы стали возможными благодаря успешной реализации учеными Саратовского университета проекта Фонда перспективных исследований "Протез" по разработке прототипа системы поддержки принятия врачебных решений в реконструктивной хирургии позвоночно-тазового комплекса.

У детей с врожденной деформацией позвоночника на фоне множественных аномалий развития позвонков очень сложно осуществить выбор варианта и протяженности металлофиксации позвоночно-двигательного сегмента. Решить эту задачу можно с помощью предоперационного планирования, в рамках которого подобрать оптимальный тип металлоконструкции и провести расчет нагрузки на костные структуры тел позвонков во время коррекции врожденного искривления в ходе операции.

«На основе компьютерной томографии была создана персонифицированная виртуальная модель позвоночника пациента, в которую установили систему фиксации. На основе томограммы также были рассчитаны индивидуальные прочностные характеристики костных тканей. Далее модель нагрузили и оценили стабильность фиксации и риск поломки здоровых позвонков, в которых предполагается установка винтов. Моделирование также позволило рассчитать максимальные нагрузки, которые врач может прикладывать к винтам при исправлении деформации позвоночника» – рассказывает руководитель направления биомеханики саратовской научной группы Дмитрий Иванов.

Данные работы стали возможными благодаря успешной реализации учеными Саратовского университета проекта Фонда перспективных исследований по разработке прототипа системы поддержки принятия врачебных решений в реконструктивной хирургии позвоночно-тазового комплекса "Протез". В результате проекта в 2021 году в Саратове была создана программная платформа «Аккорд». Этот продукт позволяет не только обеспечивать полный цикл предоперационного планирования с учетом биомеханического моделирования и прогнозирования результатов лечения, но и разрабатывать различные системы поддержки принятия врачебных решений в хирургии опорно-двигательного аппарата.

По словам научного руководителя проекта Леонида Коссовича, «фундаментальной основой полученного продукта служит запатентованная методология «планирование-моделирование-прогноз». Эта методология развивает известные врачам методы предоперационного планирования, существенно дополняя их методами точных наук – биомеханики и математики. Применяя программный инструментарий платформы «Аккорд», врачи могут выбрать оптимальный вариант хирургического лечения пациента, основываясь на строгих количественных методах анализа. Так, например, при лечении травм и заболеваний опорно-двигательного аппарата биомеханическое моделирование позволяет оценить стабильность и надежность фиксирующих конструкций. На основе компьютерной томографии пациента строится индивидуальная цифровая модель сегмента позвоночника или сустава, позиционируются имплантаты и компьютерными методами проводится «виртуальная операция» и оцениваются её результаты».

В настоящий момент можно сказать, что методика вышла из стадии «чистой науки» и нашла своего потребителя – врачей и их пациентов, ожидающих лечения травм и заболеваний опорно-двигательного аппарата.

«Причиной развития и врожденных деформаций позвоночника у детей являются различные варианты аномалий позвонков. Наиболее сложные и тяжелые искривления позвоночника возникают на фоне множественных пороков развития их костных структур. Эффективным методом лечения данной патологии является хирургическое вмешательство в раннем возрасте ребенка. Целью операции является удаление аномального позвонка на вершине искривления и радикальная коррекция врожденной деформации при помощи многоопорной металлоконструкции. С учетом небольших размеров костных структур тел позвонков и особенностей их прочностных характеристик бывает крайне сложно спланировать вариант и протяженность металлофиксации позвоночно-двигательного сегмента. В данной ситуации на помощь врачам приходят технологии компьютерного моделирования, благодаря которым удается определить оптимальный вариант металлоконструкции и провести расчеты прочностных особенностей тел позвонков, в которые будет установлена спинальная система. Данный метод позволяет обеспечить индивидуальный подход к лечению ребенка с врожденной деформацией позвоночника и избежать переломов костных структур тел позвонков после проведения корригирующих манипуляций» – рассказывает директор НМИЦ детской травматологии и ортопедии им. Г.И. Турнера Сергей Виссарионов.

28.05.2024
Поделиться
Спасибо! Ваше сообщение принято. Вернуться на сайт
Яндекс.Метрика