RU
EN
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
19 сотрудников и клиницистов Самарского государственного медицинского университета Минздрава России (СамГМУ) вошли в число 100 лучших молодых учёных и конструкторов Самарской области. Итоги конкурсного отбора соискателей денежных выплат молодым учёным и конструкторам, работающим в регионе, подвели вМинистерстве науки и высшего образования Самарской области подвели. Конкурс, который проводится ежегодно, направлен на поддержку талантливых исследователей и инженеров в возрасте до 35 лет, чьи проекты соответствуют приоритетным направлениям научно-технологического развития России.
Всего на конкурс поступило 176 заявок от 21 организации — ведущих университетов, научных институтов и предприятий реального сектора экономики. По решению конкурсной комиссии 100 победителей получат денежные выплаты в размере 120 тысяч рублей каждая. Общая сумма поддержки составила 12 миллионов рублей.
Результат СамГМУ — один из самых высоких показателей среди всех организаций-участников. Все эти проекты объединяет практическая направленность: научные результаты планируется внедрить в реальное здравоохранение Самарской области и других регионов России.
Проекты победителей из СамГМУ:
Анна Аверьянова — гигиеническая оценка пищевого статуса группы лиц с ограниченными возможностями здоровья. Проект направлен на разработку научно обоснованных рекомендаций по коррекции питания для людей с особыми потребностями.
Аркадий Андреев — научное обоснование применения и стандартизации свежих и размороженных плодов некоторых растений, содержащих флавоноиды. Работа имеет значение для фармацевтической промышленности и производства биологически активных добавок.
Гелия Гиматдинова — персонализированная стратегия кардиологического мониторинга при онкохимиотерапии. Проект предполагает разработку регионального протокола для Самарской области, позволяющего снизить сердечно-сосудистые риски у онкологических пациентов.
Ирина Дуфинец — оценка состояния репродуктивного здоровья девочек-подростков и разработка мер профилактики бесплодия с применением инновационных методик. Исследование направлено на сохранение репродуктивного потенциала молодого поколения.
Алена Ерещенко — прогнозирование эффективности терапии у пациентов с псориазом. Разрабатываемые модели позволят врачам выбирать наиболее действенные схемы лечения на ранних этапах.
Данир Исматуллин — скрининговая оценка активности химических соединений синтетического и природного происхождения в отношении возбудителей наиболее значимых инфекций. Проект нацелен на поиск новых противомикробных агентов.
Анна Ковальская (Клиники СамГМУ) — оценка инструментальных и лабораторных маркеров атеросклероза у пациентов, получающих CAR-T-клеточную терапию. Работа имеет значение для раннего выявления сердечно-сосудистых осложнений у тяжелых категорий пациентов.
Андрей Козлов — разработка алгоритмов комплексной лабораторной диагностики перипротезных инфекций. Проект направлен на повышение эффективности выявления инфекционных осложнений после эндопротезирования.
Даниил Кокорев — разработка тест-систем для молекулярно-генетической диагностики социально значимых заболеваний человека. Создаваемые диагностикумы позволят выявлять наследственные предрасположенности на ранних стадиях.
Юлия Комарова — моделирование фенотипов рабочей памяти при болезни Паркинсона. Исследование открывает новые возможности для понимания когнитивных нарушений при нейродегенеративных заболеваниях.
Пётр Кшнякин — совершенствование организационной модели первичной медико-санитарной помощи населению. Проект направлен на оптимизацию работы поликлинического звена и повышение доступности медицинской помощи.
Татьяна Миронова — новые аспекты диагностики осложнений и прогнозирования течения онкогематологических заболеваний. Разрабатываемые подходы помогут персонализировать терапию пациентов с раком крови.
Артур Мубинов — разработка лекарственных препаратов и функциональных пищевых продуктов с применением современных методов контроля качества и проведением фармакологических исследований.
Михаил Терехин — разработка метода интеллектуального аннотирования физиологических сигналов и программного модуля формирования датасетов для медицинского искусственного интеллекта. Проект создает инструментальную базу для обучения нейросетей в медицине.
Сабрина Трубецкая — разработка инструмента диагностики и оценки пищевого статуса подростков-спортсменов. Результаты позволят оптимизировать питание юных атлетов для достижения высоких спортивных результатов без ущерба для здоровья.
Юрий Трусов — внедрение инновационных методов диагностики в телемедицину. Проект направлен на создание «электронных помощников врача» для удаленного мониторинга состояния пациентов.
Регина Хамцова — научное обоснование критериев и разработка инструментария для оценки пищевого статуса и профилактики метаболического синдрома у населения Самарской области. Работа имеет значение для борьбы с ожирением и связанными с ним заболеваниями.
Елена Чекина — разработка системной модели и программного комплекса для оценки сбалансированности дорожно-транспортного обеспечения службы скорой помощи. Проект направлен на повышение оперативности и качества неотложной медицинской помощи.
Елена Яковлева — разработка и внедрение прогностических моделей с применением искусственного интеллекта для дифференциальной диагностики туберкулеза и неспецифических заболеваний легких в практике пульмонолога в постковидный период.
Инвестиции в научные исследования, инновационные проекты и создание условий для самореализации молодых специалистов напрямую влияют на устойчивый рост экономики и повышение качества жизни в регионе, убежден Губернатор Самарской области Вячеслав Федорищев.
Врио министра науки и высшего образования Самарской области Марк Шлеенков отметил, что конкурс для молодых учёных и конструкторов в возрасте до 35 лет — один из ключевых инструментов региональной поддержки. Он способствует закреплению в регионе талантливой молодёжи, раскрытию их исследовательского потенциала и развитию отечественных технологий.
Источник: https://samsmu.ru/news/2026/2904/
Самарский государственный медицинский университет Минздрава России (СамГМУ) получил регистрационное удостоверение Росздравнадзора на обновленную версию портативного цифрового кольпоскопа собственной разработки. Кольпоскоп версии 2.0 — это усовершенствованная портативная цифровая система, предназначенная для визуального осмотра шейки матки, вульвы и влагалища с высоким разрешением, возможностью документирования, анализа изображений технологиями ИИ и передачей кольпофотографий в рамках телемедицинских консультаций. Разработка медицинского изделия велась в рамках государственного задания Министерства здравоохранения РФ.
Разработкой устройства занимался Инжиниринговый центр СамГМУ совместно с кафедрой акушерства и гинекологии Института педиатрии под руководством заведующей кафедрой д.м.н., доцента Анны Колсановой.
Она пояснила, что новая версия отличается бестеневым светодиодным источником из 13 светодиодов, функцией бесконтактной съёмки жестом, обновлённым программным обеспечением для ведения карточек пациентов и формирования протоколов и отчётов. Кроме того, новая версия поддерживает анализ изображений искусственным интеллектом с помощью программы ColpoHelper, которая выдает заключение по принципу «Норма или Патология».
Усовершенствованное изделие обеспечивает бесконтактную кольпоскопию с общим увеличением до 40 крат и видеозапись в формате Ultra HD 4K с частотой до 60 кадров в секунду.
Версия 2.0 интегрирована в разработанную СамГМУ дистанционную систему мониторинга физиологических показателей пациента Health Check-Up («Хэлс Чек-Ап»), что расширяет возможности дистанционного консультирования и динамического наблюдения.
По результатам апробации портативные кольпоскопы производства СамГМУ были рекомендованы Российской ассоциацией по генитальным инфекциям и неоплазии.
По словам Анны Колсановой, эти изобретения способны заполнить пустующую нишу на рынке портативного диагностического оборудования для первичного звена здравоохранения. Рак шейки матки относится к числу наиболее распространенных онкологических заболеваний у женщин, однако в клинической практике преобладает позднее выявление патологии, когда возможности предотвращения злокачественной трансформации уже упущены. Применение портативного цифрового кольпоскопа позволяет проводить скрининг в отдаленных территориях, в ходе выездных осмотров и в условиях фельдшерско-акушерских пунктов, где ранее такая диагностика была недоступна. Разработанное устройство не только решает задачу повышения доступности медицинской помощи населению, но и представляет собой очередной шаг на пути к достижению технологического суверенитета России в сфере медицинского приборостроения.
В настоящее время цифровые кольпоскопы проходят апробацию в 10 медицинских учреждениях Самарской области, с января 2026 года также стартовали коммерческие продажи устройства.
Источник: https://samsmu.ru/news/2026/28042/