3D моделирование и 3D печать имплантатов: специализированная программа

Александр Гриф, студент магистратуры Государственного технического университета г.Новосибирска, создал программу

, которая специализирована под 3Д-моделирование персонализированных имплантатов. Причем программа изначально рассчитана на то, что готовые имплантаты будут в итоге распечатаны на 3Д-принтере. Кроме того программа позволяет сделать 3D моделирование имплантатов доступным для врачей, которые не обладают специальной подготовкой. Да и стоимость эндопротезирования существенно снижается.

По словам пресс-службы ВУЗа, разработанная программа ориентирована на 3Д-моделирование и 3Д-печать имплантатов для челюстно-лицевой хирургии. В традиционной практике титановые сетки хирурги подгоняют под геометрию черепа непосредственно в ходе операции. Все это отнимает много времени, увеличивает риск осложнений. Надо сказать, что эффективность такой работы тоже довольно сомнительная, так как все время речь идет о работе «на глаз».
Программа CranioCAD – это среда для точного 3Д-моделирования и 3Д-печати, которая позволяет создавать индивидуальные имплантаты еще до операции. Причем любой врач, даже не имеющий навыков CAD-работы справиться с данной программой.
Александр Гриф поведал, что вдохновили его на создание программы специалисты НИИТО, которые хотели, чтобы была программа, которой могли бы пользоваться не только инженеры, но и самые обычные врачи. В результате в 2016 году был создан программный продукт CranioCAD. Сначала его протестировали сотрудники НИИТО, а после доработки и дополнения функционала в мае 2018 года врачи подарили возможность работы с реальными пациентами. Это позволит сделать работу системы более автоматизированной, даже интеллектуальной.
В настоящее время самые совершенные и современные имплантаты – это изделия из титановых сплавов, которые получают при помощи 3Д-принтеров, работающих по технологии селективного лазерного спекания и селективного лазерного наплавления. Также такие имплантаты можно получать посредством электронно-лучевой плавки.
Моделирование имплантатов осуществляется на основании данных томографии пациента. Благодаря этому можно добиться идеальной геометрической точности и экономии материалов, которые стоят очень дорого.
При тестировании программы, которая принимает во внимание неточности томографии, массу опытного имплантата удалось уменьшить на 10%. По нынешним расценкам экономия составила 7 тысяч рублей.
Самое главное достоинство программного обеспечения CranioCAD – простота и доступность врачам, не имеющим подготовки и опыта работы в сфере 3Д-моделирования. Это позволяет не привлекать к работе сторонних специалистов, благодаря чему опять же удастся сэкономить. Кроме того существенно повышается эффективность операции, ведь работать с имплантатом будет изначально хирург, который будет оперировать.
В целом экономия, в результате использования программного обеспечения CranioCAD оценивается в 10-15%.
При работе в текущей версии программы в автоматическом режиме можно выстраивать недостающие элементы черепа. Но Александр не собирается останавливаться на достигнутом. Дальнейшую работу он планирует вести в области моделирования виртуальных частей черепа на основании неповрежденной симметричной стороны. В результате можно будет добиться еще большее высокой точности и анатомического соответствия.
Программа CranioCAD получила поддержку от Фонда содействия инновациям в рамках программы «УМНИК-2016». Эта программа изначально ориентирована на проекты в области научи и техники, разрабатываемые молодыми учеными.