Учёные Пермского Политеха (ПНИПУ) разработали ортез для пальцев из материала с эффектом памяти формы. Устройство обеспечивает идеальную фиксацию и адаптируется к спаду отёка, что предотвращает осложнения, сообщили «Жуковский.Life» в пресс-службе вуза.
Новый ортез представляет собой термоусаживаемую трубку из специального сшитого полиэтилена. Технология применения проста: трубку надевают на палец и нагревают медицинским феном до 60–70°C, после чего материал плотно облегает травмированный участок, создавая индивидуальную фиксирующую конструкцию.
«Технология применения ортеза проста. <…> материал, обладающий памятью формы, начинает плавно сжиматься, плотно облегая анатомические особенности пальца и формируя идеально подогнанную фиксирующую конструкцию», — рассказала Юлия Фасхутдинова, научный сотрудник кафедры «Вычислительная математика, механика и биомеханика» ПНИПУ.
Переломы пальцев составляют около трети всех бытовых и спортивных травм. Традиционные гипсовые повязки и шины часто фиксируют недостаточно плотно, не адаптируются к изменению отёка и могут привести к неправильному сращению кости, хроническим болям и нарушению моторики.
Ключевое преимущество ортеза — возможность многократной коррекции. Когда отёк спадает, врач может повторно прогреть конструкцию для дополнительной усадки, сохраняя оптимальное давление. Это решает главную проблему гипса, который со временем перестаёт выполнять свою функцию.
При создании методики учёные провели серию экспериментов, чтобы изучить механику материалов и живых тканей. Для этого они разработали уникальную методику «винтовой намотки».
«Мы разработали уникальную методику «винтовой намотки», позволяющую без специальных установок получить нужные данные <…> Полученные параметры деформации стали основой для построения точной 3D-модели системы «палец-бинт-ортез»», — пояснил Олег Сметанников, доктор технических наук, профессор кафедры ПНИПУ.
С помощью компьютерного моделирования в программе Ansys инженеры убедились, что давление ортеза на ткани не превышает критических 8–10 кПа, что гарантирует сохранение нормального кровоснабжения.
Разработка использует доступные промышленные компоненты, что делает её экономически выгодной. Учёные подготовили рекомендации для врачей и планируют запатентовать технологию. Статья с результатами работы опубликована в «Российском журнале биомеханики».
Традиционные хирургические импланты, изготовленные из титана или стали, после выполнения своей фиксирующей функции и сращивания кости требуют проведения повторной операции для их извлечения. Альтернативой им являются биорезорбируемые импланты из магния, которые постепенно рассасываются в организме, исключая необходимость повторного вмешательства. Однако долгое время их широкому применению в медицине мешала низкая коррозионная стойкость — такие импланты разрушались слишком быстро и неравномерно, не успевая обеспечить надежную поддержку кости на весь период заживления.