Мобильная версия
Европейские игры
ГОСОРГАНЫ
Лента новостей
Все новости

РЕПОРТАЖ: От томограммы до 3D-копии: как белорусские ученые создают модели органов в помощь хирургам

Общество 06.04.2017 | 12:17

Еще совсем недавно все белорусские СМИ говорили об операции с использованием 3D-модели сердца. Врачи-кардиохирурги готовились к сложной операции с помощью распечатанного на 3D-принтере сердца, планировали ее, чтобы затем прооперировать пациента безошибочно и гарантировать наилучший результат и быструю реабилитацию. Тогда 3D-модель сердца напечатали в Германии. Но такие модели в помощь медицине создаются и в Беларуси. Ученые Института тепло- и массообмена Национальной академии наук смогли создать и распечатать целый набор моделей человеческих органов. 3D-модели коленного сустава и стопы, созданные по компьютерным томограммам реальных пациентов, уже использовались врачами для подготовки к сложным операциям.

"Врачи РНПЦ травматологии и ортопедии готовили операцию на коленном суставе. У пациентки был сложный случай. Чтобы гарантировать успех операции, врачи решили изучить особенности сустава на его 3D-модели и обратились к нам. Нам передали цифровую копию рентгеновской томограммы, которую мы преобразовали в 3D-модель и распечатали на 3D-принтере. Хирурги с ее помощью подготовились к операции и успешно прооперировали пациентку. Затем к нам обратились с похожей просьбой - сложный случай со стопой. Операция снова прошла успешно", - рассказал заведующий лабораторией синтеза и анализа микро- и наноразмерных материалов Института тепло- и массообмена НАН Беларуси Сергей Филатов.

Визуализации томограммы на экране компьютера может быть недостаточно для подготовки к сложной операции, и тогда 3D-печать приходит на выручку. 3D-модель в точности повторяет внутреннее строение настоящего органа и соответствует ему по размерам. Это позволяет хирургам отработать на ней технологию, спланировать операцию и гарантировать ее успех.

В институте сейчас используются шесть специализированных 3D-принтеров, три из которых созданы сотрудниками лаборатории. Ученые с помощью специальных компьютерных программ обрабатывают томограмму пациента и создают индивидуальную трехмерную модель нужного органа. Затем модель корректируется, автоматически разделяется на тонкие слои и распечатывается. Печать может занять от 1-2 до 20 часов в зависимости от требуемой точности, материала и размеров модели.

"Трахея и кисть руки сделаны из гибкого полимера - полиуретана. Это тестовые модели, позволяющие определить возможные области применения новой технологии и новых материалов. Чаще всего при изготовлении моделей мы используем биосовместимые полимеры, такие как полилактид (PLA). Этот материал удачно имитирует свойства самого сустава, поэтому 3D-модели коленного сустава и голеностопа вполне подошли хирургам для подготовки к операциям", - рассказал младший научный сотрудник лаборатории синтеза и анализа микро- и наноразмерных материалов Института тепло- и массообмена НАН Евгений Батырев.

По словам ученых, они потенциально готовы начать работы по созданию не только моделей и протезов из полимерных и композиционных материалов, но и тканей из живых клеток. "Мы можем изготовить 3D-модели почти всех органов, вопрос только в том, какая степень точности требуется. Здесь задачу ставит врач, - пояснил заместитель заведующего лабораторией синтеза и анализа микро- и наноразмерных материалов Михаил Долгих. - Проблема в том, что у специалистов из разных областей свой взгляд, свои стереотипы. Важно, чтобы наши медики и биофизики сами проявляли инициативу. Но мы не ждем, пока к нам обратятся, и постоянно разрабатываем новые технологии биопринтинга. Мы готовы к тому, чтобы, когда к нам придут и поставят задачу, мы могли сразу ее выполнить".

Ученые уверены в необходимости более тесного контакта с медиками. Чтобы создать точные 3D-модели сложных органов, например, сердца, необходимо сочетание медицинских знаний и знаний в области аддитивных технологий. "Считаю, что мы должны работать над этим вместе. Взаимодействие лучше всего, потому что каждый является специалистом в своей области, а наилучший результат дает именно совместная работа", - подчеркнул Михаил Долгих.

Сейчас ученые подготавливают многокомпонентную 3D-модель сердца для врачей РНПЦ "Кардиология". Есть договоренность и о сотрудничестве с БГМУ. Ученые создадут аналоги сосудов из эластичного полимера, на которых студенты смогут проводить свои первые операции. 3D-печать позволяет изготавливать любые учебные модели и учиться на наглядном примере.

На следующей неделе готовится к обсуждению возможный совместный проект с Республикой Корея по изготовлению персонализированных лекарств с индивидуальной дозировкой. "Это персонализированная медицина XXI века. Ее концепция заключается в том, что лекарства можно изготавливать для конкретного человека с помощью специализированного 3D-принтера. Это новый тренд. Мы планируем разработать технологию, технический регламент и документацию. Надеемся найти белорусскую организацию, которая согласится провести клинические испытания, и подтвердим, что технология работает. Надеюсь, разработкой заинтересуются наши предприятия, которые занимаются выпуском лекарств, а возможно, и предприятия по выпуску лекарственных форм для сельского хозяйства. Мы передадим эту технологию компании, которая возьмет на себя выпуск лекарств", - поделился планами Сергей Филатов.

Уже сейчас ученые сами проектируют и печатают нужное им экспериментальное научное оборудование, например, детали для оптических систем. Это позволяет удовлетворить нужды лаборатории и сэкономить время, средства и усилия. Первый 3D-принтер в институте специалисты собрали своими руками четыре года назад.

Сегодня ученые Института тепло- и массообмена занимаются исследованиями, которые могут быть полезны не только в сфере медицины и образования. Аддитивные технологии, с которыми они работают, могут применяться и в промышленности. С помощью 3D-печати можно создавать сложные по форме и структуре изделия быстрее и дешевле, чем традиционными способами. Современные аддитивные технологии предоставляют неограниченные возможности проектирования и создания новых систем с оптимальными характеристиками. Ученые убеждены, что в Беларуси есть все предпосылки для развития этих технологий в разных сферах экономики.

Валерия ГАВРИЛОВА,

фото Егора ПАВЛЮЩИКА,

БЕЛТА.-0-

Присоединяйтесь к нам в мессенджерах! telegramm.png viber.png
Новости рубрики Общество
Погода
Минск
Барановичи
Бобруйск
Борисов
Брест
Варшава
Вильнюс
Витебск
Гомель
Гродно
Жлобин
Киев
Лида
Минск
Могилёв
Мозырь
Москва
Орша
Полоцк
Рига
Санкт-Петербург
Солигорск
Солигорск
МЧС предупреждает
Курсы валют
Нацбанк Лучшие курсы
Покупка Продажа
EUR
2.3119 BYN 2.308 BYN 2.315 BYN
USD
2.062 BYN 2.058 BYN 2.063 BYN
RUB
3.2085 BYN 3.197 BYN 3.209 BYN
Подробнее курсы валют нацбанка Лучшие курсы
ТВ программа

Видео

Президент Египта прибыл с официальным визитом в Беларусь

Инфографика

График движения эстафеты "Пламя мира" в Минске Свой путь в Минске эстафета "Пламя мира" начнет 17 июня.
Круглый стол Олег Токун,
Татьяна Кудевич,
Наталья Непевная,
Лора Ункуца
14 июня Современные тенденции рынка труда
Круглый стол Александр Попков,
Татьяна Конончук,
Зенон Гришкевич,
Игорь Голубицкий,
Григорий Василевич,
Татьяна Вертинская
29 мая Местное самоуправление: на пути к совершенствованию
Круглый стол Эдуард Томильчик,
Алеся Береснева,
Виктор Морозов,
Олег Максимов,
Ольга Матюхова,
Александра Алексеева,
Олег Шаблыко
10 апреля Создание безопасных условий при организации образовательного процесса
Круглый стол Валентина Гинчук,
Галина Черник,
Татьяна Олихвер,
Ирина Арефьева
11 февраля Современной школе – современные программы и учебники
Круглый стол Элла Селицкая,
Дмитрий Семенкевич,
Ирина Бабаченок,
Виолетта Брезовская,
Жанна Тарасевич
28 декабря Условия ведения бизнеса в Беларуси: что изменилось за год?
Пресс-конференция Андрей Худык 6 июня Экологическая повестка дня Беларуси: преодоление глобальных экологических угроз, сохранение биоразнообразия, эффективное природопользование Пресс-конференция Сергей Осенко,
Ирина Мерзлякова,
Сергей Рабецкий
5 июня Новации в законодательстве о страховании: какие изменения ожидают страховой рынок
Пресс-конференция Ирина Старовойтова,
Владимир Карпович,
Павел Лис,
Виктория Здярская
4 июня Минобразования и МТС подписали в БЕЛТА новое соглашение о сотрудничестве
Пресс-конференция Инна Шлык,
Алла Бенедиктович,
Людмила Солдак,
Константин Петрашко,
Елена Костюкова
30 мая Презентация интерактивной интернет-карты для детей "Открой Минск"
Пресс-конференция Жанна Романович,
Ольга Верамей
22 мая О создании в городе Минске безбарьерной среды жизнедеятельности инвалидов и физически ослабленных лиц