Основные достижения в ортопедии животных включают разработку бионических протезов конечностей, управляемых с помощью мышечных сигналов, а также использование 3D-печати для создания индивидуальных ортопедических устройств. Aктивно развивается минимально инвазивная хирургия, что позволяет быстрее восстанавливаться после операций, и применяется усовершенствованная диагностика, такая как артроскопия для оценки состояния суставов. Технологии сделали протезирование доступнее: если раньше 3D-печать была дорогой экзотикой, теперь она позволяет за несколько дней создать индивидуальный имплант для каждого пациента.
В этой статье расскажем:
- Современная ветеринария. Новые технологии и методы
- Ветеринарная ортопедия
- Животные-инвалиды продолжают двигаться с помощью протезов
- История Моники. Бионические лапы.
- .«Многие писали: «Да просто усыпите!»: новосибирские врачи установили протезы коту, которого нашли вмерзшим в лед
1. Современная ветеринария. Новые технологии и методы
- Бионические протезы: Специалисты создают бионические протезы передних конечностей для кошек, управляемые с помощью электромиографических (ЭМГ) сигналов, записывающих активность мышц. Это позволяет животным управлять протезом более естественно.
- 3D-печать: 3D-печать используется для создания индивидуальных протезов и других ортопедических конструкций, например, прототипа бионической конечности для кошки, на основе подробных измерений анатомии конкретного животного.
- Минимально инвазивная хирургия: Все шире применяются артроскопические методы для диагностики и лечения проблем суставов, что снижает травматичность операций и ускоряет процесс выздоровления.
- Усовершенствованная диагностика: В ветеринарии внедряются передовые методы диагностики, такие как холтеровское мониторирование, которое позволяет непрерывно отслеживать сердечную активность и выявлять скрытые патологии. Хотя этот метод не является ортопедическим, он важен для общего состояния животных, особенно перед или после операци.
Буквально пару десятилетий назад медицинское оборудование было редкостью в больницах для граждан нашего государства, не говоря уже о ветеринарной медицине. Сегодня обследовать и лечить животных удается максимально продуктивно, поскольку аппаратуру адаптировали к братьям нашим меньшим.
В ветеринарии активно распространяются высокопольные МРТ-сканеры, которые позволяют получать изображения с еще большей разрешающей способностью. Кроме того, использование контрастных веществ в КТ и МРТ помогает улучшить визуализацию сосудов и выявить опухоли на ранних стадиях
Ключевое отличие между компьютерной томографией и магнитно-резонансной томографией лежит в разных физических явлениях, которые заложены в аппаратах. В КТ — это рентген, который дает представление о физическом состоянии вещества. В МРТ — постоянное магнитное поле и радиочастотное электромагнитное излучение, которые дают информацию о химическом строении тканей. Но что общего у методик, так это возможность послойного сканирования тканей.
Одним из важных новшеств в таком современном оборудовании в ветеринарии является внедрение трехмерной реконструкции изображений. Это позволяет ветеринарным врачам получать объемные модели органов и структур. Методика активно используется при планировании хирургических вмешательств.
И КТ, и МРТ назначаются собакам и кошкам с неврологическими симптомами. МРТ позволяет выявить грыжи межпозвоночных дисков, опухоли головного и спинного мозга, воспалительные процессы и сосудистые аномалии.
КТ в большей степени применяется для диагностики проблем с опорно-двигательным аппаратом: сложных переломов, дисплазии тазобедренного сустава и т. д. Изображение настолько детализировано, что позволяет узреть мелкие трещины в костях, которые зачастую не видны на рентгеновских снимках. Вветеринарной онкологии КТ и МРТ незаменимы для оценки размеров и распространения опухолей.
Эндоскопия
Эндоскопические методы сейчас обоснованно занимают одно из первых мест в ветеринарных технологиях. Исследование можно провести практически любому животному, вес которого составляет более 1 кг. Методика позволяет визуализировать внутренние органы и структуры при помощи гибкого или жесткого инструмента, оснащенного камерой и осветительным прибором. Она применяется для обследования желудочно-кишечного тракта, дыхательной системы, мочеполовых органов и других полых структур тела. Чтобы животное не испытывало стресс, процедуру даже можно провести под анестезией.
Через канал эндоскопа можно ввести щипцы, петли и другие инструменты. Кроме того, исследование можно одновременно трансформировать в лечебную процедуру. Таким образом проводится удаление инородных тел, полипов или опухолей.
Современные эндоскопы производители оснащают улучшенной оптикой. Внедрение HD- и 4K-технологий позволяет ветеринарным врачам видеть мельчайшие детали и патологии. Еще одно интересное ответвление в этой области диагностики – узкоспектральная эндоскопия. Методика позволяет еще лучше визуализировать сосудистую структуру и слизистые оболочки. В основе метода лежит воздействие синего (415 нм) и зеленого (540 нм) света, который попадает в полосу поглощения гемоглобина.
Нельзя не отметить еще одну методику в современной ветеринарии – капсульную эндоскопию. Инновационное направление расширяет диагностические возможности, особенно для исследования труднодоступных участков желудочно-кишечного тракта. Эта методика основана на проглатывании животным небольшой капсулы, которая уже оснащена камерой, источником света и передатчиком. Далее устройство проходит через весь пищеварительный тракт и передает изображение на внешнее записывающее устройство.
УЗИ(ультразвуковые исследования). Отличия по классу:
- Аппараты среднего класса используются для базовой диагностики.
- Аппараты высокого класса уже оснащаются трансдьюсерами с широким диапазоном частот и цветным доплером, 3D-изображениями, эластографией и т. д.
- Аппараты экспертного класса – это вершина инновационных технологий в ветеринарии. От таких устройств следует ожидать только исключительное качество изображения и максимальный спектр диагностических возможностей: от того же доплера до шейдерной технологии и множественных режимов сканирования.
Подразделяются аппараты УЗИ и по типу датчиков. Например, линейные применяются для поверхностных исследований: осмотра кожи и щитовидной железы. Конвексные подходят для общих абдоминальных исследований. Секторные и фазированные датчики позволяют волнам глубоко проникать и обеспечивают за счет этого узкий сектор обзора. Аппараты с такими манипулами используются преимущественно для кардиологических исследований.
Есть еще одна иерархия современных аппаратов УЗИ – по типу доплеровского режима. Доплер позволяет оценить кровоток внутри сосудов. Черно-белый доплер (пульсирующий и непрерывный) используется для измерения скорости кровотока. Цветной – обеспечивает визуализацию кровотока в различных цветах в зависимости от направления и скорости.
Сейчас набирают популярность портативные ультразвуковые устройства. Они компактны, имеют небольшой вес, а главное, могут использоваться в условиях, отдаленных от ветклиники.
Цифровые технологии в ветеринарии, которые только начинают внедряться
Производители оборудования не собираются останавливаться на достигнутом. Расскажем о самых последних новинках информационных технологий в ветеринарии.
Эхокардиография с искусственным интеллектом
Искусственный интеллект в последние годы начинает интегрироваться в жизнь каждого. Охватил он даже область ветеринарии. Врач начинает эхокардиографию традиционно. Полученные изображения и данные обрабатываются при помощи специализированного программного обеспечения, основанного на работе искусственного интеллекта. Алгоритмы машинного обучения анализируют изображения, сравнивают их с обширной базой данных, в которой содержится более миллиона аннотированных снимков сердечной патологии и нормальной анатомии. По сути, машина сама способна идентифицировать и сегментировать структуры сердца: камеры, клапаны и крупные сосуды.
Далее ИИ-алгоритмы проводят автоматический анализ функциональных параметров сердца: размера камер, толщины стенок, фракции выброса и скорости кровотока через клапаны. Система способна уловить даже стенозы, регургитации, пороки развития и другие патологии.
Результаты анализа в конце отправляются врачу в виде детализированного отчета с графиками и количественными показателями. Программное обеспечение выдвигает диагностические гипотезы и рекомендует при необходимости дополнительные исследования. Такой принцип работы у ИИ PicoxIA.
Лабораторные анализаторы
Пока что такие технологии животноводства и ветеринарной медицины – новое слово в науке и технике в нашей стране. Эти устройства позволяют проводить широкий спектр анализов крови, мочи, кала и других биологических образцов. Следует выделить самые полезные для клинической практики данные виды оборудования:
- Гематологические. Используются для анализа крови. Они расшифровывают информацию о количестве и качестве клеточных элементов. Современные гематологические анализаторы могут также самостоятельно проводить дифференциальные подсчеты лейкоцитов.
- Биохимические. Их функция – измерение концентрации различных химических веществ и метаболитов в сыворотке крови. При помощи специализированного оборудования можно оценить функции печени, почек, поджелудочной железы, электролитный баланс и другие биохимические параметры. Благодаря результатам анализов удается уточнить много диагнозов, которые остаются под вопросом. Это сахарный диабет, почечная недостаточность, панкреатит и т. д.
- Анализаторы мочи. Используются для оценки состояния мочевыводящей системы и диагностики заболеваний почек, мочевого пузыря и путей. Они измеряют концентрацию значимых в диагностике компонентов мочи: белка, глюкозы, кетонов, билирубина, нитритов и осадочных элементов. Современные анализаторы мочи способны автоматически интерпретировать результаты и находить инфекции, камни, почечную недостаточность и другие урологические заболевания, которым подвержены многие животные.
- Коагулометры. Широко нашли применение для оценки свертываемости крови и диагностики нарушений коагуляции. Благодаря таким новым технологиям в ветеринарии можно определить время свертывания, протромбиновое время, активированное частичное тромбопластиновое время и другие параметры. Ценность этих устройств состоит в том, что они выдают результаты за считаные минуты. Это особенно важно, если речь идет об ургентных случаях.
Холтеровское исследование
Практика показала результативность среди людей, поэтому ее решили интегрировать и в ветеринарию. Метод диагностики позволяет непрерывно записывать электрическую активность сердца у животных в течение 24−48 часов.
Животное носит холтеровский монитор на себе. Небольшие электроды прикрепляются к коже животного в области груди. А записывающее устройство фиксируется к ошейнику. Система записывает ЭКГ-сигналы, поступающие от электродов, на встроенную или съемную карту памяти. Уже через 1−2 суток ветеринар может диагностировать аномалии сердечной деятельности и назначить современные препараты в ветеринарии.
2.Ветеринарная ортопедия
Ветеринарная ортопедия – это раздел ветеринарной медицины, который занимается диагностикой, лечением и профилактикой заболеваний опорно-двигательной системы у животных. Основной задачей ветеринара-ортопеда является восстановление активности и здоровья питомцев, а также предотвращение развития возможных осложнений.
Нарушения работы опорно-двигательного аппарата встречается у животных не реже, чем у их хозяев. Чтобы помочь питомцу жить полноценной жизнью, важно не пропустить симптомы заболеваний и вовремя обратиться к ветеринарному ортопеду.
Диагностика ортопедических заболеваний
Самая главная сложность диагностики заболеваний животных – отсутствие жалоб от пациентов. Главным помощником ветеринара-ортопеда становится хозяин, который наблюдает за поведением питомца и может сообщить о тревожных изменениях. К симптомам патологий опорно-двигательной системы относятся:
- уменьшение активности животного в течение дня;
- изменение походки – хромота, подпрыгивание, заваливание на бок;
- внешние изменения конечностей – отеки, шишки, изменение расположения лап.
Если владелец замечает подобные изменения, ему стоит без промедлений обратиться к специалисту для проведения диагностики.
Задачи ветеринарной ортопедии
Специалист занимается лечением следующих патологий:
- Наследственные болезни опорно-двигательного аппарата. Самые частые диагнозы – дисплазия тазобедренного сустава, синдром укороченного локтя. Наследственные болезни также поддаются коррекции, но успех зависит от возраста пациента, поэтому важно обращаться за помощью при первых признаках заболевания даже в детском возрасте животного.
- Приобретенные патологии. К ним относятся артрит, бурсит и другие заболевания суставов, которые развиваются из-за внешних факторов, воздействующих на пациента. Важно соблюдать двигательную активность и сбалансированный рацион животного, а также вовремя проводить вакцинацию и лечение инфекционных заболеваний.
- Травмы животных. Вывихи, ушибы и растяжения возникают у животных чаще, чем у их хозяев из-за активного образа жизни, но не всегда владельцы обращают должное внимание на поведение питомца. Лечение свежих травм проходит довольно быстрее, поэтому лучше своевременно обращаться к ветеринару.
- Дегенеративные заболевания, возникающие вследствие пожилого возраста животного. К старости у животных, как и у людей, возникают заболевания суставов, которые приводят к ограничению подвижности. Эти состояния также можно корректировать с помощью ветеринарного ортопеда.
Среди методов лечения заболеваний практикуется не только медикаментозная терапия, но и хирургические вмешательства. Операции необходимы в случае тяжелых травм – переломов, разрыва сухожилий, замены суставов. Ветеринар-ортопед может зафиксировать костные обломки с помощью штифтов, пластин, колец, проводит пересадку сухожилий и мышц при необходимости такой манипуляции, восстанавливает работоспособность суставов и правильное положение костей после смещения.
Специалист может составить для животного программу реабилитации после болезни. Для восстановления после травмы или операции применяют физиотерапию, физические упражнения, которые помогают вернуть подвижность суставам и наладить привычный образ жизни животного.
Особенности ветеринарии собак и кошек
Ортопедия для кошек и для собак имеет свои особенности. По статистике, чаще всего клиентами ветеринарного ортопеда становятся именно собаки из-за своего активного образа жизни и риска травматизации.
У крупных пород чаще всего встречается дисплазия тазобедренного или локтевого сустава как наследственное заболевание, маленькие собачки вроде такс и мопсов получают травмы костей буквально на ровном месте, а с возрастом страдают от грыжи позвоночника. Представители мелких пород терьеров и пуделей сталкиваются с болезнью Пертеса.
Ветеринария кошек в области ортопедии связана с заболеваниями животных в преклонном возрасте. Это артриты, артрозы, хондрозы, которые проявляются в старости.
Ветеринарная ортопедия необходима для поддержания здоровья и активности животных, а также улучшения их жизни. Специалисты постоянно совершенствуют свои знания и навыки, используют современное оборудование и методики лечения для достижения наилучших результатов в работе с пациентами.
3.Животные-инвалиды продолжают двигаться с помощью протезов
Если с вашим питомцем случилось несчастье, в первую очередь нужно осознать, что физический недостаток – это не приговор для животного,не повод с ним расстаться.Помочь питомцу-инвалиду вернуться к нормальной жизни не так уж сложно. Существуют специальные инвалидные коляски для животных, легкие и прочные, удобные в обращении и для животных, и для хозяина. В наш век прогресса протезы делают даже для слонов и птиц.
Бионические протезы для животных
Бионические протезы для животных — это продвинутые искусственные конечности, которые имитируют функции настоящих, используя технологии, схожие с человеческими протезами. Они могут быть оснащены датчиками, микроэлектроникой и системами управления, а некоторые — вживляться в кость с помощью чрескожного остеоинтегрируемого протезирования для более естественного движения и лучшего сцепления. Такие протезы позволяют животным вести активный образ жизни, включая бег и прыжки.
Типы и технологии
- Чрескожное остеоинтегрируемое протезирование: Индивидуальный протез вживляется в кость, срастаясь с ней и кожей.
- Миоэлектрические протезы: Считывают электрические сигналы от сохранившихся мышц животного, позволяя управлять протезом.
- Нейроуправляемые протезы: Управляются с помощью нейроинтерфейсов, которые анализируют сигналы из нервной системы, но пока находятся на стадии испытаний.
- 3D-печать: Позволяет создавать индивидуальные, легкие и доступные протезы, которые можно адаптировать под конкретное животное.
Преимущества
- Полноценное движение: Животные могут бегать, прыгать, играть после установки протеза.
- Естественное продолжение конечности: Благодаря остеоинтеграции протез становится частью тела животного, что повышает комфорт.
- Снижение нагрузки на мягкие ткани: Технология имплантации снижает давление на окружающие ткани.
- Эстетическая коррекция: Внешние 3D-копии здоровой конечности делают протез практически неотличимым от настоящей лапы.
- Особенности
- Индивидуальный подход: Протезы изготавливаются с учетом анатомических особенностей животного, его размера и потребностей.
- Разработка: Технология постоянно развивается, и в настоящее время ведутся активные исследования в области нейроуправления и улучшения функциональности.
4.История Моники. Бионические лапы.
2022 год. Собака стала жертвой живодеров на Кубани, все 4 лапки собаки были отрублены, зоозащитники — Марина Гапич и Алла Леонкина спасли ее, занимались ее здоровьем, восстановлением, на ее спасение собрав более 700 тысяч рублей на лечение в Новосибирске.
Самый сложный случай Сергея Горшкова — собака Моника из Краснодара, лишившаяся всех четырех лап. Никто не знал, возможно ли протезирование в таком объеме, так как не было ни одного подобного случая в мире. После тщательной подготовки врачи решили «попытаться сделать все возможное». В результате долгой и сложной разработки протезов Моника получила новые «титановые лапы» и прошла реабилитацию.
«В Монику влюбилась одна хозяйка собак и по совместительству волонтер из Англии. Она организовала переезд Моники в Англию, где она была пристроена в семью с другими собачками», — рассказал ветврач.
Еще несколько лет назад это казалось фантастикой, но теперь ветеринарные хирурги вживляют титановые импланты домашним питомцам. О том, как 3D-печать изменила протезирование, почему кошки адаптируются быстрее собак и когда технология станет доступной для всех, рассказал «Ветеринарии и жизни» врач-хирург ветеринарного госпиталя Skolkovo Vet Сергей Горшков.
Доктор Сергей Горшков и его команда используют запатентованную технологию чрескожного остеоинтегрируемого протезирования: титановый имплант, напечатанный на 3D-принтере, вживляется в кость, а съемная внешняя часть (как «колеса у автомобиля») заменяется по мере износа. Главная сложность — анатомическое разнообразие. Если кошки более-менее стандартны, то у собак, особенно больших пород, каждый случай уникален. «С крупными и гигантскими собаками могут возникать сложности из-за большого веса и активности. Протез большого диаметра, который нужен такому пациенту, порой бывает невозможно установить. В таком случае таким пациентам не всегда возможно выполнить протезирование», — говорит Сергей Горшков.
Собака провела в клинике почти полгода — операция и реабилитация растянулись, так как не все сначало шло гладко и протезы даже пришлось поменять. А Монике пришлось худеть, чтобы встать на искусственные лапы. Для этого она плавала в бассейне. За полгода реабилитации ветеринары усовершенствовали протезы Моники — создали «башмачки» из материала для покрышек гоночных велосипедов, материал подбирали специально, чтобы новые лапки не истирались. Протезы должны прослужить годы, но на всякий случай врачи подготовили комплект сменных протезов.
А вот у диких и экзотических животных, например капибар, реабилитация отличается. Некоторые процедуры (например, обработка швов) могут быть затруднительны для агрессивных питомцев. Однако протезирование возможно, если владелец будет согласен на седацию для выполнения манипуляций
Кошки и собаки начинают ходить на новых лапах почти сразу. После протезирования животные воспринимают протезы как естественное продолжение конечности, не пытаются их грызть или лизать и активно используют. Они воспринимают протез как часть тела.
Приживление занимает четыре недели, и, вопреки мифам, этот процесс безболезненный. Протезирование может быть выполнено после 11–12 месяцев, когда кости пациента уже не растут в длину. Сергей Горшков сделал более 40 операций по протезированию конечностей животным.
5.«Многие писали: «Да просто усыпите!»: новосибирские врачи установили протезы коту, которого нашли вмерзшим в лед
Новосибирские врачи установили протезы коту, у которого ампутированы все лапы.
Декабрь 2024 года. Волонтеры города Сухой Лог на Урале спасли погибавшего котика: он вмерз в лед и чудом выжил, но отморозил все четыре лапки. Вернуть калеке возможность ходить можно только в Новосибирске - здесь делают протезы для животных. На операцию потребовалось более 400 тысяч рублей, собирали деньги всем миром: Москва, Екатеринбург, Пермь, Сухой Лог. Передние «лапки» уже установлены, в сентябре врачи поставят оставшиеся протезы. Уникальный кот уедет на Урал - жить вместе с котом по кличке Один, который бегает на протезах уже 2 года.Ветврачи выхаживали его полтора месяца, но из-за сильного обморожения котик лишился лапок. Прежние хозяева кота не откликнулись, но мы все равно решили вернуть ему возможность ходить, отправив в ветклинику «БЭСТ» в Новосибирске, - рассказала КП-Новосибирск основатель группы «Дари добро Сухой Лог» Виктория Евдокимова.
И все таки: могут ли ИИ заменять ветеринаров?
Ветеринары не будут заменены , но роли ветеринарных специалистов будут меняться по мере того, как ИИ сокращает рутинную работу и меняет распределение рабочего времени в клинике. Такие навыки, как владение цифровыми технологиями, грамотность в работе с данными и этичное мышление, становятся всё более ценными в мире ветеринарии, где главенствуют технологии ИИ.
Как ИИ используется в ветеринарии?
Мониторинг жизненно важных показателей — важная предварительная оценка состояния животных перед диагностикой и лечением заболеваний. Устройства для мониторинга в режиме реального времени с аналитикой на основе искусственного интеллекта позволяют удалённо отслеживать показатели здоровья, позволяя ветеринарам контролировать состояние животных, выявлять ранние признаки ухудшения состояния и оптимизировать лечение.
И к завершению статьи: как сказать по-кошачьему привет?
Вот такой перевод кошачьих звуков мы нашли: Несколько коротких «мяу» — приветствие. Одно короткое высокое «мяу» — приглашение поиграть. Протяжное «мя-о-о-о-от», «ур-мау» — звуками, похожими на вой, кошки сообщают, что они в беде.
Источники:
https://www.mordorintelligence.com/ru/industry-reports/animal-ortho-prosthetics-market
https://ipo.msk.ru/novosti/osobennosti-raboty-veterinarnogo-ortopeda/
https://fishki.net/1249514-zhivotnye-invalidy-prodolzhajut-dvigatsja-s-pomowju-protezov.html
https://koshkavetra.ru/news/2079-protezy-kotu.html