Размер шрифта:
Цвета сайта:
Изображения:
Настройки
ОПОРНЫЙ ВУЗ

Новосибирский государственный технический университет Официальный сайт


Портал НГТУ / Новости

Новости


Студент НГТУ разработал первую в России программу по созданию индивидуальных 3D-имплантатов для операций на черепе

Магистрант факультета прикладной математики и информатики опорного вуза Новосибирска (НГТУ) Александр Гриф разработал программу, моделирующую индивидуальные имплантаты в череп для людей с черепно-мозговым травмами (ЧМТ). Компьютерная программа позволяет отказаться от стандартных пластин, с ее помощью можно создавать персональные имплантаты с индивидуальной геометрией и прочностью, а это значительно уменьшает стоимость вмешательства: на имплантат уходит меньше дорогого титана. После внедрения технологии имплантат можно будет просто распечатать на 3D-принтере по металлу, а не «подгонять» вручную под пациента так новая разработка снизит время операции и риск осложнений.

Первую в России компьютерную программу по построению индивидуальных 3D-имплантатов для черепно-мозговых операций создал студент НГТУ. Начальный этап разработки тестовой версии программы завершился 12 июня 2018 года. Работа состояла не только в создании самой программной платформы, но и в построении системы, которая бы самостоятельно создавала «чистую» модель имплантата с учетом погрешностей томографии.

Ранее пациентам с черепно-мозговой травмой при хирургическом вмешательстве устанавливали внушительные детали из титана, которые врачи подгоняли вручную по конфигурации области поражения. Минусы этой технологии — на подгонку имплантата в процессе операции уходит слишком много времени, а также остается большое количество «излишков» дорогостоящего материала, отсекаемых при индивидуальной подгонке стандартной заготовки. Стоимость одного грамма титана для имплантата составляет 1500 рублей, а при подготовке деталь теряет до 10 граммов.

«Однажды на наш факультет пришли специалисты из НИИТО и предложили разработать программу для индивидуального построения имплантатов, пользоваться которой мог бы не только инженер, но и любой врач. Меня заинтересовал этот проект, и к концу 2016 года была создана и протестирована программа «CranioCAD». По итогам тестирования сотрудники НИИТО высказали пожелания по дополнению функционала, которые я учел при доработке. В мае нынешнего года врачи мне дали уже реальных пациентов, чтобы сделать систему более автоматизированной, или, иначе говоря, интеллектуальной», — рассказывает Александр Гриф.

Один из важных факторов для создания новой программной платформы — проблема, с которой сталкивались пациенты после операций с применением так называемой «титановой сетки». При таких операциях «сетка» ставится внутрь черепной коробки (между мозгом и черепом), поэтому у пациентов при заживлении остается на всю жизнь впадина на голове. Современные персонализированные имплантаты хирурги вставляют в череп подобно пазлу Lego. Это и позволяет после нейрохирургических операций на череп сохранять эстетику формы головы.

По результатам тестирования системы программа позволила снизить вес модели первого имплантата примерно на 10% и сэкономить около 7 тысяч рублей. Вес имплантата уменьшается благодаря оптимизации затрат на материал — при печати на 3D-принтере используется ровно столько металла, сколько нужно. Сейчас во время операций черепно-мозговых травм используют типовые пластины, которые приходится подгонять под череп, подтачивая их. Программа же строит для каждого пациента индивидуальную модель — по форме, толщине имплантата и размерам отверстий, которые необходимы в период срастания материала с тканями головы.

Помимо экономии на материале, программа позволяет исключить дорогостоящую работу инженера, который подгоняет деталь по форме черепа. Услуги такого инженера сейчас стоят 10—20 тысяч рублей за одну модель. Кроме того, по предварительным подсчетам применение программы «CranioCAD» в медицине уменьшит финансовые расходы по созданию имплантатов ориентировочно на 10—15%.

Программа не только решает проблемы, связанные с индивидуальными особенностями строения черепа, но и позволяет воплотить в простом интерфейсе сложный функционал. Хирург для операции может создать 3D-модель имплантата в один клик, загрузив в программу данные компьютерной томографии. Программа построит модель индивидуального имплантата за 15 минут, после чего промышленный 3D-принтер быстро напечатает ее из титана. Сейчас изготовление пластины вручную может занимать от нескольких часов до нескольких дней, такая задержка операции нежелательна, а то и опасна для больного с ЧМТ.

Программа уже прошла первичные испытания в НИИТО, которые показали, что имплантаты хорошо подходят к черепу. В планах разработчика нарастить функционал системы. Следующая задача проекта — программа, которая позволит при обширной области травмы одной стороны головы строить модель имплантата, опираясь на непострадавшую, симметричную сторону. Разработчик планирует выпустить итоговую версию программы через год.

Зарубежные аналоги программы «CranioCAD» существуют, однако их недостаток в том, что работать с этими программами может только человек со специальной подготовкой, а новосибирскую легко освоит любой врач, имеющий базовые навыки работы на компьютере.

Ранее сообщалось, что Александр Гриф создал проект экологического 3D-мониторинга качества воздуха Новосибирска, который позволит каждому новосибирцу с легкостью определить, где и в какое время лучше гулять или, например, заняться спортом.

Справка

На сегодняшний день черепно-мозговая травма (ЧМТ) — одна из важнейших проблем здравоохранения в стране и во все мире. По данным Национального института общественного здоровья, ежегодный ущерб от ЧМТ оценивается в 500 миллиардов руб. В России ежегодно ЧМТ получают около 600 тысяч человек, 50 тысяч из них погибают, а еще 50 тысяч становятся инвалидами.

Проект программной платформы «CranioCAD» поддержан Фондом содействия инновациям в рамках программы «УМНИК-2016», которая ориентирована на научно-технические проекты молодых исследователей. Фонд содействия инновациям — государственная некоммерческая организация, образованная постановлением Правительства Российской Федерации от 3 февраля 1994 года № 65, один из трех государственных научных фондов. 




Фоторепортаж


Информация для СМИ:

Юрий Лобанов, пресс-секретарь, +7-923-143-50-65, is@nstu.ru

Алина Деревягина, журналист, +7-913-062-49-28, derevyagina@nstu.ru



Дата публикации: 14.06.18



Все новости опорного университета
Все фоторепортажи
Все видеосюжеты
Прислать новость



Также на тему "Инновационная деятельность" за последние полгода:

14.12.18 В опорном НГТУ состоится форсайт-семинар по высокотехнологичным медицинским материалам и изделиям-2040: новые экзо-возможности, умное протезирование
Место проведения: пр. К. Маркса, 20; корпус Научной библиотеки им. Г.П. Лыщинского, 4 этаж, конференц-зал.

Начало в 11:00. Вход свободный.



30.11.18 Дискуссия "Первый в мире алюминиевый двигатель: перспективы и возможности" пройдет в НГТУ 4 декабря
В дискуссии примет участие создатель двигателя профессор кафедры самолето- и вертолетостроения НГТУ Илья Зверков.


19.11.18 Ученые НГТУ и ПГУ им. С. Торайгырова запустили в Казахстане производство дешевой и прочной тротуарной плитки на основе золошлаковых отходов ТЭЦ
В октябре этого года на промплощадке ПГУ им. С. Торайгырова (малое инновационное предприятие «ЭкостройНИИ-ПВ») в Павлодаре была произведена первая партия строительных изделий из отходов предприятий теплоэнергетики и металлургии Павлодарской области. Предысторией внедрения этой разработки была созданная в НГТУ технология производства строительных материалов и изделий с использованием золошлаковых отходов тепловых электростанций Новосибирска. Эта технология позволяет не захоранивать отходы на золоотвалах, как это делается на свалках с мусором, а использовать их как вторичное сырье. Добавление золошлаковых отходов позволяет снизить себестоимость строительных материалов на 30% и даже сделать их более прочными.


01.11.18 Студенты НГТУ создали кинематический арт-объект при помощи ЧПУ-станков (видео арт-объекта в действии)
В конце октября студенты механико-технологического факультета и факультета бизнеса НГТУ сделали кинематическую скульптуру, которая имеет нестандартный визуальный формат — при ее вращении у зрителя возникает оптическая иллюзия. Скульптура работает от механической подзаводки и может двигаться 45 минут.


12.10.18 В первом хакатоне MegaDataHack весь призовой фонд выиграли команды с участием студентов опорного НГТУ
Хакерский марафон для студентов-разработчиков прошел в Новосибирском государственном техническом университете с 5 по 7 октября. В соревнованиях приняли участие семь команд, которые круглосуточно занимались программированием, придумывая новые сервисы, создавая интерфейс оператора сотовой связи «Мегафон» для обслуживания в digital-каналах с элементами геймификации личной статистики, работы с базой клиентских профилей и автоматизации процесса обслуживания. Трехсуточный марафон завершился презентацией проектов.


26.09.18 Ученые НГТУ разработали детскую коляску с электродвигателем (видео)
Инженеры Новосибирского государственного технического университета создали детскую коляску на аккумуляторах, которая облегчит жизнь молодых родителей. Новую коляску не нужно толкать — она может самостоятельно заезжать в гору и перевозить грузы до 20 килограммов.


19.09.18 Фонд поддержки науки и инноваций проводит конкурс бизнес-планов
Государственное автономное учреждение Новосибирской области «Новосибирский областной фонд поддержки науки и инновационной деятельности» проводит отбор проектов субъектов инновационной деятельности для оказания услуг, направленных на коммерциализацию в области научно-технической и инновационной деятельности в части разработки бизнес-планов инновационных проектов.


14.09.18 Поднятый со дна озера штурмовик Ил-2 прибудет на реставрацию в НГТУ 17 сентября
17 сентября в Новосибирский государственный технический университет прибудет штурмовик Ил-2, поднятый со дна озера Кулонга в Мурманской области в августе этого года. Работы по подъему провели сотрудники фонда «Крылатая память Победы», который занимается поиском и восстановлением самолетов, сбитых во время Великой Отечественной войны. В подъеме также участвовали специалисты Главного управления глубоководных исследований Министерства обороны РФ.


12.09.18 13 сентября ИТЦ НГТУ организует встречу студентов с представителями Академпарка
Этой осенью Академпарк проводит марафон мероприятий для начинающих технологических предпринимателей. Подробности на встрече в НГТУ 13 сентября. 

Место проведения: 1 корпус, 2 этаж, конференц-зал

Начало: 15:35



24.08.18 Сотрудники НГТУ готовы показать Путину на форуме «Технопром» российского агроробота, нейтрализатор храпа и программу для поиска нефти
Сотрудники Новосибирского государственного технического университета представят несколько прорывных инженерных разработок на VI Международном форуме технологического развития «ТЕХНОПРОМ—2018», который пройдет 27—30 августа 2018 года в Новосибирске.


14.08.18 Региональный центр нормативно-технической поддержки инноваций в Новосибирской области действует на базе опорного НГТУ
Второй год на базе опорного Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) работает Региональный центр нормативно-технической поддержки инноваций Новосибирской области (РЦ НТПИ НСО).


03.07.18 Студенты НГТУ создали первый в России комплект для профессиональной панорамной съемки
Студенты-магистранты НГТУ Дмитрий Богомолов и Руслан Августан создали устройство MagicPano, которое позволяет делать панорамные снимки обычным фотоаппаратом. Комплект предназначен для создания сферических панорамных снимков, которые используются при создании виртуальной реальности, 3D-моделей объектов, виртуальных экскурсий и т.п.


25.06.18 Делегация Республики Беларусь посетила НГТУ 22 июня
Гостями НГТУ стали коллеги по образовательной и инновационной деятельности из Республики Беларусь.


Все новости за полгода     Поиск новостей

Размещение информации на странице   
Управление информационной политики
pr@nstu.ru      is@nstu.ru