Биомеханики Саратовского университета проводят предоперационный расчет нагрузки металлоконструкции на позвонки для помощи ожидающим лечения детям с врожденным искривлением позвоночника в рамках проекта «Протез» Фонда перспективных исследований (ФПИ). Применение этой научной методики позволит избежать переломов позвонков при закручивании винтов, передает информационный портал «Якутия 24» со ссылкой на ТАСС.
«На основе компьютерной томографии была создана персонифицированная виртуальная модель позвоночника пациента, в которую установили систему фиксации. На основе томограммы также были рассчитаны индивидуальные прочностные характеристики костных тканей. Далее модель нагрузили и оценили стабильность фиксации и риск поломки здоровых позвонков, в которых предполагается установка винтов. Моделирование также позволило рассчитать максимальные нагрузки, которые врач может прикладывать к винтам при исправлении деформации позвоночника», — приводятся слова руководителя направления биомеханики саратовской научной группы Дмитрия Иванова.
Как отмечают специалисты научной группу Национального медицинского исследовательского центра детской травматологии и ортопедии имени Турнера, у детей с врожденной деформацией позвоночника на фоне множественных аномалий развития позвонков очень сложно осуществить выбор варианта и протяженности металлофиксации позвоночника.
По словам врачей, решить эту задачу можно с помощью предоперационного планирования. В его ходе подбирают оптимальный тип металлоконструкции и проводят расчет нагрузки на костные структуры тел позвонков во время коррекции врожденного искривления в ходе операции.
О платформе «Аккорд»
Поясняется, что описанные методы работы стали доступны благодаря успешной разработке учеными Саратовского университета в рамках проекта ФПИ прототипа системы поддержки принятия врачебных решений в реконструктивной хирургии.
Так, в результате проекта в 2021 году в Саратове создали программную платформу «Аккорд». Этот продукт позволяет не только обеспечивать полный цикл предоперационного планирования с учетом биомеханического моделирования и прогнозирования результатов лечения, но и разрабатывать различные системы поддержки принятия врачебных решений в хирургии опорно-двигательного аппарата.
«Фундаментальной основой полученного продукта служит запатентованная методология „планирование — моделирование — прогноз“. Эта методология развивает известные врачам методы предоперационного планирования, существенно дополняя их методами точных наук — биомеханики и математики. Применяя программный инструментарий платформы „Аккорд“, врачи могут выбрать оптимальный вариант хирургического лечения пациента, основываясь на строгих количественных методах анализа», — приводятся слова научного руководителя проекта, лауреата государственной премии в области науки и техники РФ Леонида Коссовича.
В качестве примера он привел процесс лечения травм и заболеваний опорно-двигательного аппарата, в котором биомеханическое моделирование позволяет оценить стабильность и надежность фиксирующих конструкций.
«На основе компьютерной томографии пациента строится индивидуальная цифровая модель сегмента позвоночника или сустава, позиционируются имплантаты и компьютерными методами проводится „виртуальная операция“ и оцениваются ее результаты», — приводятся слова Леонида Коссовича.
С учетом небольших размеров костных структур тел позвонков и особенностей их прочностных характеристик бывает крайне сложно спланировать вариант и протяженность металлофиксации позвоночно-двигательного сегмента, рассказал директор НМИЦ детской травматологии и ортопедии Сергей Виссарионов.
По его словам, в данной ситуации на помощь врачам приходят технологии компьютерного моделирования, благодаря которым удается определить оптимальный вариант металлоконструкции и провести расчеты прочностных особенностей тел позвонков. В эти тела позвонков будет установлена система. Данный метод позволяет обеспечить индивидуальный подход к лечению ребенка и избежать переломов позвонков при лечении.
