AP26199207 – Остеосинтезге арналған жекелендірілген және бірыңғай пластиналардың биоинженерлік цифрлық дизайн және инновациялық өндіру
Мақсаты – адам сүйегінің серпімділік қасиеттеріне мүмкіндігінше жақын аяқ-қол сүйектерінің сынуы кезінде остеосинтез үшін бірегей анатомиялық пластиналардың дизайнын әзірлеу және биомеханикалық оңтайландыру. Металл пластиналарды оңтайландыру геометрияның күрделілігін, беріктік, Серпімділік және металл сыйымдылығы критерийлерін ескере отырып жүзеге асырылады. Жобаның маңызды кезеңі қымбат шетелдік аналогтарды ауыстыру мақсатында қазақстандық зауыттарда осындай пластиналар өндірісін ұйымдастыру болады.
Жобаның өзектілігі: Жобаның өзектілігі халықтың қартаю үрдісін ескере отырып, аяқ-қол сүйектерінің сынуын емдеуге арналған тиімді және қолжетімді шешімдерге жоғары сұраныспен байланысты. Қазіргі таңда остеосинтезге арналған импорттық анатомиялық пластиналар қымбат болып келеді және әрқашан науқастардың жеке анатомиялық ерекшеліктерін ескере бермейді. Адам сүйегінің серпімділік қасиеттеріне барынша жақын отандық биомеханикалық тұрғыдан оңтайландырылған пластиналарды әзірлеу емдеу тиімділігін арттырып, асқыну қаупін төмендетуге мүмкіндік береді. Цифрлық технологиялар мен биоинженерлік дизайнды қолдану әртүрлі қаңқа бөліктеріне бейімделген конструкцияларды дәл модельдеуді қамтамасыз етеді. Бұл әсіресе сүйек тіндерінің регенерациясы баяу жүретін егде жастағы науқастар үшін маңызды. Сонымен қатар, мұндай бұйымдарды Қазақстанда өндіру импортты алмастыруға, денсаулық сақтау шығындарын азайтуға және ұлттық медициналық өнеркәсіпті дамытуға ықпал етеді.
Ғылыми жетекші: Техникалық ғылымдар кандидаты, Қауымдастырылған профессор, Исаметова Мадина Есдәулетқызы
Күтілетін және қол жеткізілген нәтижелер: Жоба аясында МРТ-суреттер негізінде Mimics бағдарламалық кешенін қолдана отырып, 60–80 жас аралығындағы пациенттердің кәрі жілік және шынтақ сүйектерінің дистальды бөлімдерінің буындарына қатысты 10 CAD-модель жасалып, өңделді. Модельдеу нәтижесінде кәрі жіліктің дистальды бөлігінің және шынтақ сүйегінің проксимальды бөлігінің қисықтықтарының орташа параметрлері анықталды. Осы деректер негізінде сүйек бетіне және кортикальды қабатына тығыз жанасуын ескере отырып, анатомиялық пластиналардың оңтайландырылған конструкциясы әзірленді. Т-тәрізді пластинаның сыртқы және ішкі жиектерінің қисықтық радиустары сәйкесінше 18 мм және 13 мм болып анықталды, ал орташа анатомиялық иілу радиусы шамамен 16–18 мм құрайды. Бекіту конфигурацияларының әртүрлі нұсқалары талданып, нәтижесінде бес дистальды бұрандасы бар конструкция оңтайлы деп танылды. Иық сүйегі мен кәрі жілікке арналған остеосинтез пластиналарының екі түріне конструкторлық құжаттама әзірленді. Кернеу-деформациялық күйге сандық талдау жүргізіліп, кернеу шоғырлану аймақтары анықталып, «пластина–сүйек» жүйесіндегі жанасу кернеулерінің диаграммалары алынды. Салыстырмалы талдау нәтижесінде Т-тәрізді және V-тәрізді пластиналардың биомеханикалық сипаттамалары π-тәрізді пластинаға қарағанда жоғары екені анықталды, ал Т-тәрізді пластина ең аз деформация көрсетті. Қалыңдығы 2 мм, дистальды бөлігінде бес бұрандасы бар және қисықтық радиустары 16–18 мм болатын титан анатомиялық пластиналардың оңтайландырылған конструкциялары алынды. FFF технологиясы арқылы пластиналар мен сүйек модельдерінің прототиптері жасалып, олардың геометриялық дәлдігі жоғары екені дәлелденді, беттер арасындағы орташа саңылау 0,2 мм-ден аспайды, бұл ұсынылған тәсілдің тиімділігін көрсетеді.