Разработка технологии создания симуляционных макетов костей и суставов для проведения экспериментальных исследований, планирования операций и учебных целей
| Название НИОКТР | Разработка технологии создания симуляционных макетов костей и суставов для проведения экспериментальных исследований, планирования операций и учебных целей |
|---|---|
| Аннотация | Переломы костей конечностей занимают ведущее место в структуре травматизма последних десятилетий как в России, так и за рубежом. Методы визуализации костей, применяемые для оценки качества костной ткани, в значительной степени основываются на междисциплинарном подходе. Так в настоящее время компьютерная томография стала не только одним из важнейших методов диагностики в медицине, но и заложила в основу построение 3D моделей исследуемых объектов. Для построения модели существуют различные методики пересчета чисел Хаунсфильда (Hounsfi eld units HU) в реальные механические характеристики кости пациента для создания модели, максимально приближенной к биологическому прототипу как по геометрии, так и по механическим свойствам костной ткани. Однако, на единицы Хаунсфилда оказывает влияние выбор фильтра реконструкции. Фантомное исследование связи единиц Хаунсфилда, минеральной плотности кости и ее прочности с фильтрами реконструкции томографов разных фирм-производителей показало, что изменение настроек сканирования может привести к различиям определения механических свойств костной ткани. Таким образом, расчеты напряженно-деформированного состояния, даже с применением такого высокоэффективного численного решения, как метод конечных элементов, могут приводить к недопустимой по величине погрешности. В настоящее время создаются новые модели конструкций фиксации переломов, для которых необходимо отрабатывать вопросы проверки на прочность и жесткость, приемы достижения правильной репозиции отломков в процессе моделирования хирургической операции. Поэтому возникает вопрос о работоспособности конструкции, разработанной специалистами в области ортопедии, о величине напряжений и деформаций, возникающих в костях, суставах и имплантатах. Механические характеристики костной ткани в зоне планируемой установки имплантата играют огромную роль при подготовке к оперативному вмешательству. В ходе проведения работ будет разработана технология, позволяющая создавать виртуальные и физические модели твердых тканей пациента на основе данных компьютерной томографии, которая позволит выполнять как виртуальное планирование реконструктивных операций на костях, так и создавать макеты костей с механическими характеристиками соответствующим реальной кости. Научной новизной проекта является методика оценки механических свойств костной ткани после томографии за счет применения специально изготовленных контрольных образцов, что позволяет более точно построить 3д модель для планирования операции или проведения испытаний. В частности, исследовать разрушение имплантов и/или кости при циклическом, высокоскоростном и многостадийном разрушении. |
| Доступ к ОКОГУ исполнителя | False |
| Количество связанных РИД | 0 |
| Количество завершенных ИКРБС | 0 |
| Сумма бюджета | 3000.0 |
| Дата начала | 2025-04-30 |
| Дата окончания | 2026-12-31 |
| Номер контракта | 25-25-20046 |
| Дата контракта | 2025-04-30 |
| Количество отчетов | 2 |
| УДК | 615.477 |
| Количество просмотров | 4 |
| Руководитель работы | Романов Алексей Дмитриевич |
| Руководитель организации | Грязнов Михаил Юрьевич |
| Исполнитель | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Н.И. ЛОБАЧЕВСКОГО" |
| Заказчик | Российский научный фонд |
| Федеральная программа | Отсутствует |
| Госпрограмма | — |
| Основание НИОКТР | Грант |
| Последний статус | 2025-11-27 19:26:14 UTC, 2025-11-27 19:26:14 UTC |
| ОКПД | Услуги, связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области медицинских наук |
| Отраслевой сегмент | — |
| Минздрав | — |
| Межгосударственная целевая программа | — |
| Ключевые слова | моделирование; механические свойства; испытания; компьютерная томография; медицинские фантомы; эндопротез; планирование операции; твердые ткани; кости |
| Соисполнители | — |
| Типы НИОКТР | Фундаментальное исследование |
| Приоритетные направления | — |
| Критические технологии | — |
| Рубрикатор | 76.09.35 - Протезно-ортопедические изделия |
| OECD | — |
| OESR | Ортопедия |
| Приоритеты научно-технического развития | в) переход к персонализированной, предиктивной и профилактической медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям здоровьесбережения, в том числе за счет рационального применения лекарственных препаратов (прежде всего антибактериальных) и использования генетических данных и технологий; |
| Регистрационные номера | — |