Исследователи Пермского национального исследовательского политехнического университета (член Национальной ассоциации участников рынка робототехники) представили первую в своем роде математическую модель, описывающую процесс интеграции костной ткани в структуру металлического имплантата.

Традиционные жесткие протезы из титановых сплавов часто вступают в механический конфликт с живой костью, которая по своей природе является эластичным и динамично меняющимся материалом. Из-за разницы в упругости кость вокруг металла перестает получать необходимую нагрузку, атрофируется и разрушается, что ведет к расшатыванию конструкции.

Разработанная модель позволяет ученым и медикам реалистично прогнозировать, как именно живая ткань будет заполнять поры имплантата и срастаться с ним в долгосрочной перспективе. Алгоритм учитывает не только геометрию протеза, но и биологические параметры регенерации, что дает возможность еще на этапе проектирования оценить долговечность системы. Это очень важно для создания эндопротезов, которые будут максимально приближены к свойствам кости конкретного пациента, минимизируя риск повторных травматичных операций.