Кубанский научный фонд в рамках конкурса научно-технических и инновационных проектов, ориентированных на задачи индустриальных партнеров, поддержал проект заведующего кафедрой теории функций Кубанского государственного университета, доктора физико-математических наук Михаила Голуба — «Разработка цифровой модели персонализированных культеприемных гильз для перехода к аддитивным технологиям их производства».
Культеприемная гильза — это индивидуально изготовленная часть протеза, которая служит соединительным звеном между культей (остаточной частью конечности) и остальной частью протеза. В рамках исследования будет разработан программный комплекс для автоматизированного проектирования и изготовления культеприемных гильз оптимальной формы.
— Михаил Владимирович, что вдохновило вас на создание проекта?
— Проект возник благодаря встрече в станице Смоленской на заводе по производству медицинских изделий с представителями Группы компаний "Без Барьеров", занимающимися протезированием уже около 15 лет. Ее инициаторами выступили проректор по научной работе и инновациям КубГУ Михаил Шарафан и учредитель Группы компаний "Без Барьеров" Валерий Чагин.
Протезирование — важный этап реабилитации пациентов после ампутации конечностей. Он способствует восстановлению их физической активности, улучшению психологического состояния и позволяет продолжить активную трудовую деятельность. Мы узнали о текущих проблемах и поняли, что компетенции нашего научного коллектива позволяют взяться за разработку математических моделей и программного обеспечения, которые позволили бы помочь коллегам из центра протезирования начать переход к аддитивным технологиям производства культеприемных гильз, т.е. использовать процесс создания трехмерных объектов путем послойного добавления материала на основе цифровой модели.
— Какова главная задача проекта?
— Разрабатываемый программный комплекс должен стать интегрированным решением для автоматизированного проектирования, инженерного анализа и подготовки к производству культеприемных гильз конечностей методом аддитивного производства.
Михаила Владимирович считает, что система должна обеспечить сквозной цифровой цикл: от анализа данных результатов 3D-сканирования культи пациента до генерации файлов для 3D-печати готового изделия.
Одним из ключевых факторов повышения качества жизни после протезирования является учет индивидуальных физиологических особенностей пациента при изготовлении культеприемной гильзы. Эта гильза находится в постоянном контакте с телом человека, обеспечивая правильное распределение нагрузки и надежную фиксацию протеза на остаточной конечности пациента.
— Почему нынешние подходы не могут полностью решить эту проблему?
— Сложившиеся подходы к изготовлению культеприемных гильз требуют значительных объемов ручного труда (например, в процессе снятия слепка) и больших временных затрат из-за необходимости подгонки и коррекции конструкции гильзы после ее изготовления под индивидуальные анатомические особенности пациента. Предлагаемое решение позволит упростить и ускорить процесс изготовления гильз.
Михаил Владимирович отметил, что от осознания возможности реализации проекта до подачи финальной версии заявки прошло меньше месяца.
— Судя по оценке Кубанского научного фонда, у нас получился достаточно качественный проект. Это говорит в первую очередь о том, что у нас высококлассная и дружная команда, а также отличный и заинтересованный индустриальный партнер, — говорит ученый.
Результатом проекта станет упрощение и удешевление процедуры создания культеприемных гильз, а также развитие нового профиля специальностей — инженеры аддитивных технологий в медицине.
— Михаил Владимирович, как повлияет ваш проект на жизнь обычных людей?
— Реализация проекта будет способствовать улучшению качества жизни пациентов, так как оптимальное распределение нагрузки снижает болевые ощущения, предотвращает образование пролежней и улучшает подвижность. Более того, правильно подобранная гильза уменьшает нагрузку на опорно-двигательный аппарат, предотвращая проблемы с позвоночником и суставами, а автоматизация снижает стоимость и ускоряет производство, делая протезы доступнее для большего числа людей.
