10.08.2020

В СамГМУ ведут работы по созданию бионических эндопротезов кисти

При выполнении захвата человек, в зависимости от цели движения, образует из кисти новый механизм. Кроме того, кисть имеет малый размер суставов, сложную биомеханику и дефицит мягких тканей. Копировать живые системы сегодня позволяют цифровые технологии. Это самый современный тренд, ведь природа за миллионы лет эволюции сама спроектировала оптимальную конструкцию кисти человека. По оценке экспертов, значительная часть обследованных пациентов (56%) нуждаются в применении бионического подхода к эндопротезированию. Потеря конечности представляет огромную социальную проблему. Миллионы человек ежегодно становятся инвалидами, и это огромная нагрузка на мировую экономику.

Команда медиков, программистов и инженеров-конструкторов разработала систему автоматизированного проектирования бионических 3D-моделей поврежденных суставов кисти, оптимальную форму и крепежные элементы сухожилий с учетом наиболее распространенных стереотипов движения, создала эндопротезы и провела серию прочностных тестов. Также были проведены доклинические испытания образцов эндопротезов, полученных с помощью цифрового прототипирования, на клетках и животных моделях.

«Возможность тестирования на клетках новых лекарственных средств является барьером на пути неоправданных экспериментов на животных и человеке. Экспериментальная база позволила нам создать собственный алгоритм доклинических испытаний новых средств медицинского назначения, лекарств и физиотерапевтических факторов — говорит руководитель Банка тканей СамГМУ, профессор Лариса Волова. — Предложенный нами системный подход к тестированию на клетках позволяет не только определять цитотоксичность изучаемого объекта, но и выявлять его малотоксический эффект, трудно улавливаемый другими методами, а также, с помощью комплекса современных методов лабораторного анализа, оценивать вне организма непосредственное влияние изучаемых факторов на функцию и структуру определенной популяции клеток и экстраполировать эти результаты на целостный организм».

Исследовательские работы ведутся как в области технических, так и медицинских наук. На основании КТ и МРТ создаётся 3D-модель эндопротеза с анатомически правильным расположением точек крепления, чтобы подшить к ним связки. На основании 3D-модели создаётся эндопротез в лаборатории аддитивных технологий Самарского университета.

Развитие проекта стимулирует развитие не только межотраслевого, но и международного партнерства. «Совместно со специалистами Национальной инженерной школы Сент-Этьенна Университета Лиона (Франция) мы планируем создать испытательный стенд, чтобы провести испытания созданных эндопротезов при критических нагрузках и быть полностью уверенными, что выпускаемый продукт имеет высокую надёжность» — отмечает директор НОЦ «Аддитивные технологии в медицине» СамГМУ, к.м.н. Андрей Николаенко.

Разработка и совершенствование бионического подхода к эндопротезированию суставов кисти с помощью цифровых технологий позволит решить актуальную проблему современной травматологии и ортопедии, создать имплантаты, в максимальной степени приближенные к естественному суставу. В проектировании гибридных имплантатов сочетаются сплошные части и решетчатые структуры. Это обеспечивает оптимальное распределение механических свойств внутри имплантата, механическую поддержку в областях максимального механического напряжения, а также включение пористых структур в областях меньшего напряжения и обязательного прорастания человеческой ткани.

Применение цифровых технологий в бионическом эндопротезировании суставов кисти позволит замещать дефекты коротких трубчатых костей, восстанавливать анатомические контуры утраченного сегмента, пространственную ориентацию сухожилий мышц и площадь их соприкосновения с эндопротезом, контуры суставных поверхностей, а значит, и геометрию кисти. Это очень важно, ведь даже погрешность в позиционировании крепления сухожилия до 0,5 мм преобразуется в угловое смещение шарнира сустава до 6°.

Справка

Бионика — прикладная дисциплина, изучающая возможности применения принципов организации и функционирования живой материи при создании технических систем и устройств.

Последние новости

11.10.2024 Заведующий травматолого-ортопедическим отделением Клиник СамГМУ рассказал, как ожирение влияет на суставы

По данным Всемирной организации здравоохранения, в 2022 году ожирением страдал каждый восьмой человек в мире. При этом ожирение и избыточная масса тела могут приводить […]


11.10.2024 Заведующий травматолого-ортопедическим отделением Клиник СамГМУ рассказал, как ожирение влияет на суставы

По данным Всемирной организации здравоохранения, в 2022 году ожирением страдал каждый восьмой человек в мире. При этом ожирение и избыточная масса тела могут приводить к различным негативным последствиям для здоровья. О том, как лишний вес влияет на суставы, во Всемирный день борьбы с ожирением рассказал заведующий травматолого-ортопедическим отделением № 2 Клиник СамГМУ Дмитрий Кудашев.

Врач отмечает, что прежде всего имеется в виду негативное влияние избыточной массы тела на суставы нижних конечностей — тазобедренный, коленный и голеностопный.

«В этом аспекте необходимо выделить три ключевых момента, — говорит Дмитрий Кудашев. — Первое: ожирение приводит к крайне высокой, стрессовой механической нагрузке на суставной хрящ. Это приводит к тому, что он начинает достаточно быстро механически разрушаться, что, в свою очередь, является одним из механизмов развития остеоартроза. Именно поэтому ожирение — один из ведущих предикторов развития этого заболевания вне зависимости от возраста человека. Нужно помнить и понимать, что толщина гиалинового хряща у человека никак не связана с его массой тела и уж тем более не увеличивается при развитии ожирения. Второе: доказано, что клетки жировой ткани — адипоциты — являются источником факторов воспаления (провоспалительных цитокинов). И, в случае увеличения слоя подкожной жировой клетчатки в области сустава при ожирении, они начинают косвенно поддерживать хроническое воспаление в нем и в окружающих тканях. А это приводит к усилению болей, ограничению движений и снижению качества жизни пациентов. Третье: пациенты с ожирением в подавляющем большинстве очень малоподвижны (гиподинамичны). А гиподинамия приводит к гипотрофии мышц, сухожилий, связок, снижению прочности кости и ухудшению питания структур сустава, что также обусловливает риск развития остеоартроза».

Дмитрий Кудашев поясняет, что нет такого понятия, как опасный для суставов индекс массы тела (ИМТ). Но если ИМТ у человека больше 25 кг/м2, то это первый предвестник потенциальных проблем со здоровьем, в том числе, и с суставами. Если индекс массы тела становится более 28 кг/м2, что уже позволяет говорить об ожирении первой степени, вопрос заболеваний суставов нижних конечностей у такого человека — только вопрос времени.

«При этом в случае, например, гиноидного ожирения, когда жировые отложения формируются преимущественно на нижних конечностях, риск развития вторичных деструктивно-дистрофических поражений суставов становится крайне высоким, — предупреждает врач. — И хочу подчеркнуть, что в случае развития заболеваний суставов одновременно с ожирением, нашим пациентам не следует легкомысленно надеяться на то, что при разрушении сустава их спасут ортопеды, проведя, скажем, эндопротезирование сустава: даже эту операцию мы не выполняем пациентам с ИМТ более 35 кг/м2 из-за высоких рисков осложнений».

Травматолог-ортопед подчеркивает, что для пациентов, имеющих ожирение и остеоартроз, снижение массы тела — основной и фактически единственный метод, позволяющий снизить риск развития остеоартроза или предотвратить его прогрессирование, если он уже развился.

«Безусловно, не следует забывать о приеме по назначению врача хондропротекторов — препаратов, насыщающих хрящ его „строительным“ материалом — глюкозамином и хондроитином и, конечно же, регулярной физической активности — лечебной гимнастике, плавании, пеших прогулках. Но все это будет иметь низкую эффективность в случае сохранения пациентом избыточной массы тела. Это очень важно понимать», — говорит Дмитрий Кудашев.

Читать полностью
11.10.2024 В Клиниках СамГМУ прооперировали пациентку с Сахалина со сложной патологией

В Клиниках Самарского государственного медицинского университета Минздрава России в рамках оказания высокотехнологичной медицинской помощи прооперировали пациентку с пузырно-прямокишечным свищем. Такое осложнение возникло в результате […]


11.10.2024 В Клиниках СамГМУ прооперировали пациентку с Сахалина со сложной патологией

В Клиниках Самарского государственного медицинского университета Минздрава России в рамках оказания высокотехнологичной медицинской помощи прооперировали пациентку с пузырно-прямокишечным свищем. Такое осложнение возникло в результате химиолучевой терапии при лечении рака шейки матки. На операцию женщина приехала в Самару из Сахалинской области, так как другие медицинские учреждения не смогли взяться за такой сложный случай.

В марте этого года у пациентки образовался пузырно-прямокишечный свищ. В результате развиваются инфекции мочевыделительной системы, а также страдает социализация пациента.

«В апреле мне провели операцию по разгрузке кишечника, вывели стому, что, конечно, неудобно, — рассказывает пациентка. — В поисках возможности по устранению этой проблемы я обратилась в областную больницу Сахалина. Там сказали, что не могут оказать должную помощь, и результаты моих обследований загрузили в общероссийскую базу по телемедицинским консультациям. На запрос откликнулись ряд клиник, но единственное медучреждение, которое выразило готовность помочь, были Клиники СамГМУ».

Специалисты отделения пересадки органов и урологии совместно с отделением колопроктологии внимательно изучили результаты обследований женщины и решили пригласить ее на госпитализацию, чтобы провести дообследования и назначить оперативное лечение.

«Случай неординарный, такие пациенты встречаются редко и их ведение и лечение осложняется тем, что патология сочетанная, поскольку задействованы органы мочевыделительной системы и желудочно-кишечного тракта, — говорит заведующий отделением колопроктологии Клиник СамГМУ Павел Андреев. — Операция дала возможность ликвидировать воспалительный процесс, который возник после химиолучевой терапии».

Как рассказал заведующий отделением пересадки органов и урологии Клиник СамГМУ Евгений Канаев, пациентке провели первый этап оперативного лечения — лапароскопически разобщили свищ через проколы.

«Мы смогли устранить патологический свищ, чтобы ликвидировать мощное воспаление в малом тазу, — пояснил врач. — В операции участвовали урологи, гинекологи и колопроктологи, она шла более пяти часов. Сейчас пациентка готовится к выписке. Через 4–5 месяцев планируется второй этап оперативного лечения, который позволит улучшить качество жизни пациентке».

Пациентка призналась, что из Самары уезжает с самыми положительными эмоциями.

«Мне есть, с чем сравнивать, такого отношения, как здесь я не видела давно, — говорит женщина. — Здесь чувствуется и неравнодушное отношение всего персонала, и компетентность, и профессионализм. Я по жизни человек позитивно настроенный, чувствую себя сейчас прекрасно. Конечно, еще есть болевые ощущения, но они не настолько велики, насколько я мучилась, когда сюда приехала. Я делюсь впечатлениями со всей своей многочисленной семьей и полстраны уже знает, что в Клиниках СамГМУ — одни из самых лучших профессионалов».

Читать полностью
10.10.2024 Ректору СамГМУ вручил Благодарность министр здравоохранения РФ

Ректор Самарского государственного медицинского университета, профессор РАН, заслуженный деятель науки РФ Александр Колсанов получил Благодарность министра здравоохранения РФ Михаила Мурашко. Александр […]


10.10.2024 Ректору СамГМУ вручил Благодарность министр здравоохранения РФ

Ректор Самарского государственного медицинского университета, профессор РАН, заслуженный деятель науки РФ Александр Колсанов получил Благодарность министра здравоохранения РФ Михаила Мурашко.

Александр Колсанов удостоился награды главы федерального минздрава за многолетнюю плодотворную деятельность в сфере образования, значительный вклад в дело подготовки высококвалифицированных специалистов и активное участие в работе Ассоциации «Совет ректоров медицинских и фармацевтических высших учебных заведений».

Вручение благодарности состоялось в рамках общего собрания Ассоциации «Совет ректоров медицинских и фармацевтических высших учебных заведений», которое прошло в Алтайском государственном медицинском университете.

Читать полностью
09.10.2024 Новаторский метод лечения онкологии натуральными клетками-киллерами включен в перечень медицинских услуг Клиник СамГМУ

В Самарском государственном медицинском университете Минздрава России разработана и апробирована уникальная методика лечения онкологических заболеваний с использованием натуральных клеток-киллеров из пуповинной крови (NK-терапия). Теперь […]


09.10.2024 Новаторский метод лечения онкологии натуральными клетками-киллерами включен в перечень медицинских услуг Клиник СамГМУ

В Самарском государственном медицинском университете Минздрава России разработана и апробирована уникальная методика лечения онкологических заболеваний с использованием натуральных клеток-киллеров из пуповинной крови (NK-терапия). Теперь эта услуга официально включена в перечень медицинских услуг Клиник СамГМУ и жители любого региона страны смогут ей воспользоваться по назначению врача. Согласно решению врио министра здравоохранения Самарской области Армена Беняна, жителям региона лечение по новой технологии предоставляется бесплатно при наличии соответствующих показаний. Несколько пациентов уже воспользовались новой услугой.

Напомним, что проведенные раннее исследования нового метода иммунотерапии на базе клиники и кафедры госпитальной терапии с курсами гематологии и трансфузиологии СамГМУ совместно с Министерством здравоохранения РФ, Самарским областным медицинским центром «Династия» у пациентов с множественной миеломой показали 80% эффективность и отсутствие побочных реакций, серьезных нежелательных явлений. Также использование инновационной технологии позволяет оптимизировать финансовые затраты на дорогостоящую таргетную терапию.

Метод включен в международный реестр клинических исследований Национального института здоровья США clinicaltrials.gov. Кроме СамГМУ этой методикой в мире занимаются всего порядка 10 медицинских коллективов.

Множественная миелома (ММ) — это злокачественная опухоль кроветворной и лимфоидной тканей. Заболеваемость составляет приблизительно 1% среди всех злокачественных опухолей и до 10−15% всех опухолей крови. Чаще всего болезнь встречается у людей старше 65 лет, но может возникнуть и у более молодых людей. ММ является прогрессирующим многостадийным заболеванием.

Разработка новой методики борьбы с раком крови проводилась на кафедре госпитальной терапии с курсами гематологии и трансфузиологии СамГМУ под научным руководством проректора по научной работе СамГМУ, д.м.н., профессора Игоря Давыдкина и д.м.н., профессора Ольги Тюминой.

«Несмотря на усовершенствованные стратегии лечения, множественная миелома все еще представляет проблему в терапии: при традиционном лечении у преобладающего большинства больных наблюдаются рецидивы опухоли или развивается резистентность к проводимой терапии. В этой связи было давно очевидно, что необходимы новые пути и стратегии терапии, которые смогут дать шанс на долгосрочную выживаемость без прогрессирования заболевания. К счастью, нам удалось найти решение, которое в подавляющем большинстве случаев показывает по-настоящему значимый результат. И теперь оно доступно любому жителю нашей страны по назначению врача, а также в рамках медицинского туризма на коммерческих условиях», — комментирует Игорь Давыдкин.

Предложенную методику ранее также оценили на объединенном VII Конгрессе гематологов России и IV конгрессе трансфузиологов России с международным участием, в котором приняли участие ведущие российские и зарубежные ученые в области гематологии, трансфузиологии, трансплантации костного мозга, реаниматологии, клинической микробиологии, клинических и фундаментальных исследований, а также информационных инновационных проектов в области межрегионального сотрудничества и взаимодействия и других приоритетных направлений. Там посвященный новому методу терапии доклад врача Клиник СамГМУ Тараса Гриценко был признан победителем и получил соответствующий диплом.

Разработка метода проводится в СамГМУ в рамках программы «Приоритет 2030»

Читать полностью
Все новости
Поделитесь с нами своими предложениями
или задайте вопрос о работе Клиник!