Персональный ход: умный ортез с вариантами жесткости восстановит после травм
Как новое реабилитационное средство поможет облегчить жизнь пациентам
0
EN
Следите за нашими новостями в удобном формате
Есть новость? Присылайте!
Молодые ученые разработали реабилитационный ортез, который в точности повторяет анатомические особенности лучезапястного или голеностопного сустава пациента и позволяет программировать жесткость фиксации в зависимости от тяжести травмы. Изделие изготавливают с помощью аддитивных технологий. При его разработке были использованы современные IT-технологии, включая 3D-сканирование конечности пациента. На сегодняшний день уже готов прототип и полностью отработана технология его создания. Подробнее о новом средстве восстановления после травм — в материале «Известий».
Персонализированный ортез при травмах и переломах
В Сеченовском университете разработали умный ортез с программируемыми свойствами жесткости для восстановления после травм и переломов, рассказали «Известиям» в пресс-службе вуза. Преимущества так называемого фиксатора состоят в том, что его можно изготовить индивидуально для конкретного пациента и варьировать жесткость фиксации, это повышает эффективность реабилитации пациентов при травмах связок и некоторых видах переломов, рассказала автор разработки, обучающаяся цифровой кафедры Сеченовского университета студентка четвертого курса Института клинической медицины им. Н.В. Склифосовского Анастасия Смагина.
Разработчик Анастасия Смагина
Помимо этого, изделие рентгенопрозрачно, позволяет коже дышать и не боится воды — в отличие от тканевых образцов с ним можно принимать душ.
— Два года подряд летом на даче я травмировала голеностопный сустав — сначала на одной ноге, потом на другой, — рассказала о предыстории разработки автор. — Пришлось долго носить тканевый ортез с ребрами жесткости. Столкнулась с множеством неудобств — как искупаться в озере в жару, что делать на песчаном пляже, когда без средства реабилитации ходить не можешь, а оно тут же заполняется песком и натирает кожу. И вот возникла идея, как сделать ортез более удобным и комфортным в использовании.
Суть технологии такова: сначала при помощи трехмерного сканирования фотограмметрическим методом создается электронная твердотельная модель конечности. Затем в любой удобной CAD-программе (ПО, предназначенное для создания двухмерных или трехмерных графических изображений. — «Известия») эта модель трансформируется в оболочку, которая обрезается по границе будущего изделия и преобразуется в бионическую сетку.
Полученная модель в специальной программе адаптируется для печати на фотополимерном 3D-принтере, выбирается фотополимерная смола с нужными характеристиками и запускается процесс печати. После изготовления нужна лишь небольшая механическая обработка для удаления поддержек, получающихся при работе принтера, рассказали разработчики. При легких травмах связок для пациента можно изготовить гибкий ортез. Он легко снимается и надевается — как перчатка или носок. При переломах изделие будет более жестким и прочным.
— Еще одно преимущество — существенно более низкая себестоимость по сравнению с существующими изделиями и короткий цикл изготовления, — добавила Анастасия Смагина. — Прямых аналогов у него нет. Похожие конструкции разработали зарубежные исследователи, но их изделия позволяют лишь полностью иммобилизировать сустав, то есть не могут быть выполнены в «гибком варианте».
Рынок персональных ортезов в России
На сегодня уже разработан прототип «умного» ортеза и отработан весь цикл его изготовления. В планах разработчиков на будущее — создать изделия из нового поколения смол отечественного производства, обладающих антибактериальными и фунгицидными свойствами. Реабилитационные средства, изготовленные из таких материалов, будут препятствовать возникновению различных поверхностных инфекций.
Персонализированные ортезы достаточно широко представлены на рынке. В данном случае важно то, как именно был разработан этот прототип, насколько грамотно применяли современные IT-технологии, стало ли от этого производство более быстрым и менее затратным, рассказал «Известиям» директор Центра компетенций НТИ «Бионическая инженерия в медицине» на базе СамГМУ Алексей Комягин.
— По словам разработчиков, они смогли добиться повышения эффективности производства, это положительный результат, поскольку стоимость и сроки не менее важны, чем персонализация и учет анатомических особенностей. Разработки, которые могут повысить комфорт пациента, всегда будут востребованы. И если ортез будет более мягким, дышащим и при этом не уступать по эффективности — он найдет своего потребителя, — сказал эксперт.
В задачах, когда необходимо создать уникальное и персонализированное изделие, технологии 3D-печати становятся труднозаменимыми помощниками, подчеркнул заведующий лабораторией анализа показателей здоровья населения и цифровизации здравоохранения МФТИ Станислав Отставнов.
— Однако говорить о том, что подобное решение быстро станет доступным массово, я бы не взялся, ведь нужно обеспечить трехмерное сканирование, где-то создать модель конечности, адаптировать ее для печати на 3D-принтере. Не уверен, что в ближайшие полгода что-то подобное появится хотя бы в пределах одного региона, — отметил он.
Для того чтобы доказать безопасность и эффективность технологии, требуется проведение биомеханических исследований, рандомизированных исследований с оценкой отдаленных результатов, отметил доцент кафедры травматологии и ортопедии РУДН Данила Ананьин.
— Непонятно, почему данный ортез называется умным. В описании изделия не содержится информации о том, что в него заложен какой-то механизм или микрочип, который на основе какого-либо алгоритма или программы адаптирует изделие под нагрузку или пациента. Речь идет, очевидно, об индивидуальном ортопедическом изделии, которое изготавливается под конкретного пациента, — отметил специалист.
Кроме того, технология требует лицензирования и согласования при применении с главным специалистом минздрава по протезно-ортопедической помощи, подчеркнул эксперт.
