Сократить сроки в 2,5 раза: в Самарском университете придумали, как упростить производство титановых эндопротезов

Руководителем проекта является Максим Звягинцев, инженер-конструктор Инжинирингового центра Самарского университета имени Королева. Фото: Самарский университет/Елена Вагнер

В Самарском университете имени Королева разработали систему, которая позволит быстрее проектировать и конструировать персонифицированные титановые эндопротезы, а также удешевить их производство.

Сократит стандартные сроки подготовки в 2,5 раза

Современные персонифицированные эндопротезы из титана изготавливают на 3D-принтере, а потом вживляют в человеческий организм. При этом сейчас в стране нет единой системы проектирования и конструирования таких имплантов. Самарские ученые занимаются созданием такой системы в формате цифровой интегрированной среды.

— По нашим расчетам, она позволит сократить стандартные сроки подготовки производства в 2,5 раза, что составит порядка 15-20 дней. Соответственно, значительно сократится и общее время, затрачиваемое на создание эндопротеза, — рассказал руководитель проекта Максим Звягинцев, инженер-конструктор Инжинирингового центра Самарского университета им. Королева.

Проект реализуют в рамках Передовой инженерной аэрокосмической школы за счет гранта в размере миллиона рублей от Фонда содействия инновациям. Также разработка самарских ученых может сделать протезы более легкими и уменьшит их себестоимость.

Импланты особой конструкции

Технология, которую создают ученые и инженеры из Самары, даст возможность проектировать и готовить к печати имплантаты особой конструкции. Их внутренняя структура будет пористой, в виде мелких полых ячеек размером 5*5 миллиметров. Руководитель проекта Максим Звягинцев рассказал, что ячейки будут шестиугольными и напоминать по форме пчелиные соты.

На производство шестиугольных сот у пчел уходит меньше воска, чем тратилось бы на соты любой другой формы. При этом соты являются прочными, несмотря на то, что толщина стенок минимальна. Поэтому и эндопротез, в котором будут шестиугольные ячейки, будет достаточно прочным, но при этом более легким. К тому же, на производство такого импланта нужно меньше дорогого титанового порошка, так что себестоимость его изготовления снизится.

Технология, которую создают ученые и инженеры из Самары, даст возможность проектировать и готовить к печати имплантаты особой конструкции. Фото: Самарский университет/Елена Вагнер

— Применение ячеистых структур приведет к экономии материала примерно в 2 раза, следовательно, снизится и себестоимость изделия – как показывают расчеты, на 45%, — отметил Максим Звягинцев.

Еще один важный момент – с технологией самарских ученых для производства протезов будут использовать не зарубежные, а российские порошковые материалы, и это поможет снизить себестоимость имплантов еще на 30%.

200 тысяч операций в год

В России есть большая потребность в имплантах для эндопротезирования. Большинству пациентов необходима замена тазобедренного сустава – из-за травм и артрозов. Только за год в России выполняют 80 тысяч таких операций, а потребность при этом составляет 200 тысяч операций по замене сустава в год. Сейчас большую часть эндопротезов для этого приобретают за границей.

Поэтому и технологию, над которой работают самарские ученые, в первую очередь опробуют для производства тазобедренных протезов. Хотя есть возможность создавать и другие эндопротезы, например, коленного сустава.

Клинические испытания эндопротезов будут проводить вместе с самарскими медицинскими учреждениями. А саму технологию и конструкцию ученые планируют запатентовать. Их разработка поможет снизить зависимость от иностранных производителей эндопротезов.

К ЧИТАТЕЛЯМ

Узнавайте новости первыми, подпишитесь на наш телеграм-канал

Обсуждаем новости в нашем канале ВК. Подписывайтесь и оставайтесь на связи

Хотите больше историй и видео? Подпишитесь на наш дзен-канал