Биомеханики рассчитали нагрузку винтов на позвоночник для лечения детского сколиоза
МОСКВА, 28 мая. /ТАСС/. Ученые-биомеханики Саратовского университета в рамках проекта "Протез" Фонда перспективных исследований (ФПИ) приступили к предоперационному расчету нагрузки металлоконструкции на позвонки для помощи ожидающим лечения детям с врожденным искривлением позвоночника. Научная методика позволит избежать переломов позвонков при закручивании винтов, сообщили ТАСС в пресс-службе фонда.
"На основе компьютерной томографии была создана персонифицированная виртуальная модель позвоночника пациента, в которую установили систему фиксации. На основе томограммы также были рассчитаны индивидуальные прочностные характеристики костных тканей. Далее модель нагрузили и оценили стабильность фиксации и риск поломки здоровых позвонков, в которых предполагается установка винтов. Моделирование также позволило рассчитать максимальные нагрузки, которые врач может прикладывать к винтам при исправлении деформации позвоночника", - заявил руководитель направления биомеханики саратовской научной группы Дмитрий Иванов, чьи слова приводятся в сообщении.
Как отмечают входящие в научную группу врачи Национального медицинского исследовательского центр детской травматологии и ортопедии имени Г. И. Турнера, у детей с врожденной деформацией позвоночника на фоне множественных аномалий развития позвонков очень сложно осуществить выбор варианта и протяженности металлофиксации позвоночника. Решить эту задачу можно с помощью предоперационного планирования, в рамках которого подобрать оптимальный типа металлоконструкции и провести расчет нагрузки на костные структуры тел позвонков во время коррекции врожденного искривления в ходе операции.
Платформа "Аккорд"
Работы стали возможными благодаря успешной разработке учеными Саратовского университета в рамках проекта ФПИ прототипа системы поддержки принятия врачебных решений в реконструктивной хирургии. В результате проекта в 2021 году в Саратове была создана программная платформа "Аккорд". Этот продукт позволяет не только обеспечивать полный цикл предоперационного планирования с учетом биомеханического моделирования и прогнозирования результатов лечения, но и разрабатывать различные системы поддержки принятия врачебных решений в хирургии опорно-двигательного аппарата.
"Фундаментальной основой полученного продукта служит запатентованная методология "планирование - моделирование - прогноз". Эта методология развивает известные врачам методы предоперационного планирования, существенно дополняя их методами точных наук - биомеханики и математики. Применяя программный инструментарий платформы "Аккорд", врачи могут выбрать оптимальный вариант хирургического лечения пациента, основываясь на строгих количественных методах анализа. Так, например, при лечении травм и заболеваний опорно-двигательного аппарата биомеханическое моделирование позволяет оценить стабильность и надежность фиксирующих конструкций. На основе компьютерной томографии пациента строится индивидуальная цифровая модель сегмента позвоночника или сустава, позиционируются имплантаты и компьютерными методами проводится "виртуальная операция" и оцениваются ее результаты", - добавил научный руководитель проекта, лауреат государственной премии в области науки и техники РФ Леонид Коссович.
С учетом небольших размеров костных структур тел позвонков и особенностей их прочностных характеристик бывает крайне сложно спланировать вариант и протяженность металлофиксации позвоночно-двигательного сегмента, рассказал директор НМИЦ детской травматологии и ортопедии Сергей Виссарионов. В данной ситуации на помощь врачам приходят технологии компьютерного моделирования, благодаря которым удается определить оптимальный вариант металлоконструкции и провести расчеты прочностных особенностей тел позвонков, в которые будет установлена система. Данный метод позволяет обеспечить индивидуальный подход к лечению ребенка и избежать переломов позвонков при лечении.
