Разработчики из НГУ выводят протезирование на новый уровень

Ученые Новосибирского госуниверситета создали цифровые двойники ампутантов. Это позволит учитывать биомеханические показатели пациентов при подборе и использовании протезов, а также отслеживать реабилитацию.

Подобных технических решений на сегодняшний день в мире не существует, заявляют в НГУ. Научная группа по биомеханике и медицинскому инжинирингу на базе Математического центра в Академгородке (учрежден НГУ и Институтом математики им. С.Л. Соболева СО РАН) занимается проектами для протезной отрасли. Как отметил руководитель группы к.ф.-м.н. Владимир Сердюков, протезирование –актуальный вопрос в России, так как многие люди нуждаются в такого рода помощи. Цифровые проекты направлены на решение возникающих вопросов, повышение качества жизни пациентов, нуждающихся в реабилитации и высокотехнологичном протезировании.

Ученые создали цифровой двойник ампутанта – математическую модель опорно-двигательного аппарата, которая описывает кинематику и динамику движений. Проанализировать характеристики походки, работы мышц и энергозатраты ампутанта можно без проведения многочисленных исследований в центре протезирования. Визуализация двойника позволяет подробно рассмотреть особенности и патологии походки и решить такие задачи протезно-ортопедической отрасли, как определение оптимальных видов и конструкции протезов, определение причин, затрудняющих пациенту использование протеза, а также обеспечить разработку и тестирование новых типов протезов.

Также создается численная модель протеза стопы. Она описывает физические свойства материалов, геометрию и позволяет исследовать влияние нагрузок на протез. Моделирование будет полезно как на этапе выбора протеза благодаря «примерке» различных протезов на двойника, так и на этапе реабилитации. Появляется возможность фиксировать улучшения и прогнозировать ход реабилитации.

Проект поддержан Российским научным фондом в рамках конкурса «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов.

В дальнейшем ученые хотят разработать собственное программное обеспечение, позволяющее наглядно отобразить биомеханические показатели конкретного пациента и дать рекомендации по подбору и использованию протеза или проследить ход реабилитации ампутанта. Основными пользователями ПО станут специалисты протезных и реабилитационных клиник, с некоторыми уже налажено сотрудничество. В частности, выстраивается работа с филиалом «Новосибирский» Московского протезно-ортопедического предприятия. На его базе в сентябре начнется оцифровка данных реальных пациентов, нуждающихся в протезировании. Это позволит быстрее внедрять разработки.

Информация предоставлена пресс-службой НГУ