ента новостейНаучная группа Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого получила патент на компьютерную программу, с помощью которой можно создать уникальный спинной имплантат. Благодаря цифровой модели ученым удалось рассчитать физические показатели, например, модуль упругости готового изделия, который близок к естественным значениям. Макет имплантата с помощью селективного лазерного плавления изготовили в университетской лаборатории из титанового порошка российского производства. Научную группу возглавляет доктор технических наук, профессор, директор Института машиностроения, материалов и транспорта СПбПУ Анатолий Попович.
Основная сложность в создании современных имплантатов заключается в проектировании изделия с высокой степенью приживаемости в организме человека. Поэтому для создаваемого в Политехе межпозвонкогого имплантата с иррегулярной сетчатой конструкцией выбрали сплав титана ВТ1-0, обладающий высокой биосовместимостью с костными тканями человека. Однако способность сплава титана сопротивляться растяжению или сжатию в десятки раз выше, чем у костей человека.
Сотрудники лаборатории «Синтез новых материалов и конструкций» Центра Национальной технологической инициативы «Новые производственные технологии» совместно с коллегами из Института машиностроения, материалов и транспорта провели масштабное исследование и изучили механические свойства будущего имплантата. Для этого ученые создали его 3D модель и провели виртуальные испытания. Сначала была спроектирована геометрия внешнего контура будущего имплантата, затем ученые приступили к изучению физических свойств изделия в зависимости от типа и размера ячеек сетчатой структуры. В результате была создана структура, количество элементов которой превысило 500 тысяч. Все вместе это и обеспечивает близкие к природным характеристики имплантата, которые позволят ему успешно интегрироваться в позвоночник пациента и не доставлять ему дискомфорта в будущем.
Серьезные междисциплинарные компетенции ученых петербургского Политеха позволяют создать уникальные объекты с использованием передовых технологий: в работе над спинным имплантатом принимали участие физики, механики, специалисты по материаловедению и многие другие ученые из различных областей. Стоит отметить, более ранний опыт разработки имплантатов научной группой Политеха: в 2016 году они первыми в стране создалb титановый протез тазобедренного сустава, выращенный при помощи аддитивных технологий. Руководитель научной группы, доктор технических наук, профессор, директор Института машиностроения, материалов и транспорта СПбПУ Анатолий Попович передал титановый сустав директору Национального медицинского исследовательского центра травматологии и ортопедии имени Вредена Рашиду Тихилову. Сустав установили пациенту, операция по протезированию прошла успешно.
