Цифровой двойник протеза стопы разработали в Новосибирске
Новосибирск. 1 августа. ИНТЕРФАКС - Научная группа по биомеханике и медицинскому инжинирингу, созданная на базе Математического центра в новосибирском Академгородке, создала цифровой двойник протеза стопы, сообщает пресс-служба Новосибирского госуниверситета.
"Визуализация двойника позволяет подробно рассмотреть особенности и патологии походки, а представление данных в численном виде позволяет сравнить результаты с исследованиями и стандартами. Численная модель протеза стопы - математическая модель, описывающая физические свойства материалов, геометрию и позволяющую исследовать влияние нагрузок на протез", - говорится в сообщении.
Моделирование будет полезно как на этапе выбора протеза, благодаря "примерке" различных протезов на двойника, так и на этапе реабилитации. Появляется возможность фиксировать улучшения с помощью количественных показателей и прогнозировать ход реабилитации.
Проект поддержан Российским научным фондом в рамках конкурса "Проведение инициативных исследований молодыми учеными" президентской программы исследовательских проектов.
В качестве материала протеза исследователи изначально заложили карбон, как один из наиболее перспективных материалов, позволяющих достичь необходимые эксплуатационные и прочностные характеристики изделия.
"В данный момент мы проводим численные эксперименты, используя геометрию существующей на рынке немецкой стопы, однако материал заложили тот, который доступен в России. Это приводит к необходимости оптимизировать геометрию изделия, чтобы не столкнуться с проблемой его поломки во время использования пациентом. В дальнейшем мы хотим разработать уже собственный протез, а также рассматриваем возможность производства протезов стоп с помощью аддитивных технологий", - отмечает руководитель научной группы Владимир Сердюков.
Также с помощью 3D-печати группой был создан прототип культеприемной гильзы руки, использование данной технологии позволило сделать конструкцию одновременно прочной и легкой, с отверстиями для вентиляции культи, что крайне важно для обеспечения гигиеничности использования изделия пациентом. Гильза снабжена системой шнуровки, как в горнолыжных ботинках, что позволяет "подгонять" ее под конкретного пациента. Кроме того, пациент сможет самостоятельно ослаблять или затягивать гильзу в течении дня, например, при физической активности, чтобы она идеально соответствовала размеру культи.
Кроме того ученые разработали стельку для анализа биомеханики - распределения давления между здоровой ногой и протезом, что важно для оптимизации подбора протеза и отслеживания хода реабилитации пациента. Данные о пациентах будут собирать в течении дня. Так можно будет отследить изменение походки человека с протезом, что невозможно при разовом посещении клиники.