О том, что научная группа по биомеханике и медицинскому инжинирингу на базе Математического центра в Академгородке создала цифровой двойник ампутанта нижних конечностей, «Навигатор» недавно рассказывал. Также учёные разработали численную модель протеза стопы и культеприемную гильзу.
Благодаря численной модели протеза стопы появляется возможность разработать оптимальную геометрию протеза без многочисленных натурных экспериментов с прототипами. Протез будет изготовлен из карбона – это 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, – объяснил Владимир Сердюков, руководитель группы по биомеханике и медицинскому инжинирингу. – Это приводит к необходимости оптимизировать геометрию изделия, чтобы не столкнуться с проблемой его поломки во время использования пациентом.
В дальнейшем учёные планируют разработать собственный протез, а также рассматривают возможность производства протезов стоп с помощью аддитивных технологий.
Также исследователи с помощью 3D-печати создали прототип культиприемной гильзы руки. Конструкция получилась одновременно прочная и легкая, с отверстиями для вентиляции культи. Это важно для обеспечения гигиеничности использования изделия.
Главное преимущество гильзы – её адаптивность и возможность использовать готовые изделия, а не изготавливать их индивидуально, что занимает много времени.
– Наша гильза снабжена системой шнуровки, как в горнолыжных ботинках, что позволяет «подгонять» её 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, – поделился планами Владимир Сердюков.
Студент 4-го курса Инженерной школы Механико-математического факультета НГУ Назар Коновалов параллельно со старшими коллегами разрабатывает устройство для изучения биомеханики ампутантов. Назар стал одним из победителей федерального конкурса «Студенческий стартап» и выиграл 1 млн рублей на развитие проекта. Его изобретение – стелька для анализа биомеханики ампутантов. Она позволит изучить распределение давления между здоровой ногой и протезом. Это важно для оптимизации подбора протеза и отслеживания хода реабилитации пациента.
– Наше решение позволит помочь оптимизировать подбор протеза. Это облегчает как работу врача-протезиста, так и реабилитацию пациента. Данная разработка поможет выполнить задачи по импортозамещению для нашей страны. Сейчас мы работаем над MVP устройством, но в дальнейшем планируем сделать его с аккумулятором и bluetooth-модулем для большего удобства, а также заняться оптимизацией алгоритма обработки данных и написанием удобного софта и приложения, – пояснил Назар Коновалов.
Разработки новосибирских ученых вызвали интерес как разработчиков протезов (компания METIZ, Научно-производственная корпорация «Системы прецизионного приборостроения», Московское производственное объединение «Металлист»), так и специалистов из области реабилитации (Московское протезно-ортопедическое предприятие, Школа ходьбы на протезах Елены Мезенцевой, ЦИТО). Команда из НГУ установила контакты с представителями отрасли, а также получила предложения от предприятий по разработке высокотехнологичной продукции.
По информации пресс-службы НГУ