Специалисты Пермского Политеха разработали первую математическую модель, которая реалистично описывает процесс врастания живой кости в углерод-углеродные композитные имплантаты. В отличие от традиционного металла, такие композиты близки к кости по упругости и обладают пористой структурой, в которую со временем прорастают ткани организма, превращая протез в естественную часть скелета. Однако до сих пор инженеры использовали упрощенные расчеты, полагая, что кость заполняет пустоты равномерно, что приводило к неточным прогнозам срока службы изделия.

Исследование показало, что приживаемость зависит от двух факторов: связности микротрещин внутри материала и биологических ограничений (чем глубже в поры проникает клетка, тем меньше она получает питания). Ученые проанализировали КТ-снимки пациентов и фрагменты реальных имплантатов, чтобы доказать: кость никогда не заполняет объем полностью. Новая же модель учитывает вероятность формирования каналов для клеток под влиянием повседневных нагрузок и точно рассчитывает, на какую глубину и с какой плотностью прорастет ткань в конкретном случае.

Такой алгоритм позволит еще на этапе проектирования получить график изменения прочности протеза с учетом реальных биологических процессов. Это избавит от необходимости проведения повторных травматичных операций из-за расшатывания протеза и даст возможность создавать персонализированные имплантаты с гарантированным сроком службы в несколько десятилетий.

В НАУРР также сформировали подборку самых последних новинок/разработок членов Ассоциации, о которых мы ранее информировали на площадке «СДЕЛАНО У НАС».