В России создали эндопротезы, имитирующие структуру кости
AI Изображение создано с помощью ИИ и носит иллюстративный характер
Ученые Санкт-Петербургского политехнического университета создали эндопротезы суставов, имитирующие структуру натуральной кости. Вместо сплошного металла имплантат представляет собой сверхпрочную тонкостенную решетку, в которую врастает костная ткань пациента, сообщили в пресс-службе вуза. Об этом сообщает портал ТАСС.
Традиционные металлические имплантаты слишком жесткие и со временем могут расшатываться, так как отбирают нагрузку у кости, вызывая ее атрофию. Новая разработка решает эту проблему с помощью мета-биоматериалов — сложных решетчатых структур, напоминающих пчелиные соты.
На этапе цифрового проектирования жесткость имплантата настраивается под конкретного пациента, чтобы нагрузка распределялась физиологично. Пустоты внутри решетки стимулируют стволовые клетки строить новую костную ткань, пояснил ведущий инженер Михаил Жмайло.
Компьютерное моделирование показало, что за три месяца биологический материал полностью заполняет каркас. Цифровые копии протезов испытали на суперкомпьютере в семи сценариях — от спокойной ходьбы до резкого подъема по лестнице. Для бедра лучше всего подходит структура Diamond, для таза — Gyroid.
Директор ПИШ СПбПУ Алексей Боровков отметил, что главный итог — методология проектирования имплантатов с предсказуемым поведением. В перспективе это позволит создавать конструкции под конкретную клиническую задачу. В ближайшие два года ученые планируют адаптировать технологию для полимерных имплантатов позвоночника.
