Инжиниринговый центр “Центр компьютерного инжиниринга” (CompMechLab®) СПбПУ Петра Великого посетила делегация Российского НИИ травматологии и ортопедии им. Р.Р. Вредена во главе с директором Р.М. Тихиловым

9 января 2017 года в Инжиниринговом центре “Центр компьютерного инжиниринга” (CompMechLab^®) Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого состоялась рабочая встреча с представителями Российского научно-исследовательского института травматологии и ортопедии (РНИИТО) им. Р.Р. Вредена - крупнейшего в России клинического, научного и учебного учреждения в этой сфере. В состав делегации вошли: директор РНИИТО им. Р.Р. Вредена Р.М. Тихилов, главный научный сотрудник И.И. Шубняков, травматолог-ортопед, лаборант–исследователь научного отделения диагностики заболеваний и повреждений опорно–двигательной системы С.С. Билык; травматолог-ортопед А.О. Денисов.

В ходе встречи директор Российского НИИ травматологии и ортопедии им. Р.Р. Вредена Р.М. Тихилов рассказал о современных мировых тенденциях в области травматологии и ортопедии, оценил перспективы развития этих направлений в России.

Тема обсуждения - возможности применения компьютерного инжиниринга, прототипирования и аддитивных технологий в травматологии и ортопедии. 

Руководитель Инжинирингового центра проф. А.И. Боровков рассказал о 25-летнем опыте применения математического моделирования для решения разнообразных задач биомеханики, в частности, нелинейных пространственных контактных задач эндопротезирования, исследования напряжённо-деформированного состояния большой берцовой кости с накостным остеосинтезом, а также в других задачах внутреннего остеосинтеза, исследования напряжённо-деформированного состояния позвоночника и многих других. 

Так, были выполнены работы в области крайне сложной задачи по созданию индивидуальных имплантов, применяемых при ревизионной, повторной операции.

Ревизионные операции, в отличие от первичных, характеризуются тем, что у каждого конкретного пациента - своя форма костного дефекта, в связи с чем применение стандартных решений, когда используемый имплант просто выбирается из каталога, может не приводить к желаемому эффекту. Ревизионная операция будет максимально успешной, если устанавливаемый имплант позволяет в точности восстановить геометрию сустава и механику движения человека, потому что только такой подход гарантирует долговечность конструкции. При ревизионной операции это особенно важно, потому что каждая операция оказывает влияние на качество костной основы, и каждое следующее хирургическое вмешательство будет все более сложным. Именно этим и обусловлено применение индивидуальных имплантов, при создании которых используются современные технологии компьютерного инжиниринга и аддитивное производство, вместе позволяющие обеспечить максимальную точность и кастомизацию.

В рамках проекта сотрудниками CompMechLab^® при плотном взаимодействии со специалистами НИИ Вредена, выполнявшими подробное консультирование по медицинской стороне работы, была скорректирована геометрическая модель ранее разработанного импланта, построена конечно-элементная модель и выполнена серия расчетов прочности в режиме "вертикальное стояние". Подготовленная модель детально учитывала сетчатую структуру аугмента – специальной части импланта, которая должна заменить собой фрагмент тазовой кости пациента, утраченной вследствие различных физиологических процессов.

Конечно-элементная модель	Распределение перемещений в индивидуальном импланте
Распределение напряжений и перемещений в костях таза
Распределение напряжений и перемещений в системе "таз-имплант" в ситуации, когда пациент находится в положении "вертикальное стояние"

В ходе встречи 9 января в Инжиниринговом центре «Центр компьютерного инжиниринга» СПбПУ Петра Великого обсуждались, в частности, вопросы совместной разработки методики расчетов кастомизированных имплантов, а также предложения по решению ряда других актуальных задач травматологии и ортопедии.

Кроме того, на встрече сотрудникам НИИ им. Вредена была представлена информация о роли СПбПУ и Инжинирингового центра СПбПУ в Национальной технологической инициативе (НТИ). О деятельности рабочей группы Технет НТИ и текущих результатах реализации мегапроекта «Фабрики Будущего» рассказал проректор по перспективным проектам СПбПУ, руководитель Инжинирингового центра СПбПУ, соруководитель рабочей группы Технет и лидер мегапроекта "Фабрики Будущего" А.И. Боровков.

Отметим, что проект «Фабрики Будущего» впервые был представлен Президенту России Владимиру Путину 21 июля 2016 года, на заседании расширенного Экспертного совета Агентства стратегических инициатив, а 25 декабря 2016 года А.И. Боровков презентовал текущие результаты развития проекта Владимиру Путину и Президенту Казахстана Нурсултану Назарбаеву в рамках рабочего визита глав государств в Санкт-Петербург.

По итогам встречи определены ближайшие совместные шаги обеих сторон. Добавим, что 17 февраля 2017 года сотрудники CompMechLab^® планируют принять участие с докладами в конференции "Возможности прототипирования и аддитивных технологий в травматологии и ортопедии. Осмысление первых результатов", которую организует РНИИТО им. Р.Р. Вредена.