Очень даже материальный фантом: в НИТУ «МИСиС» создают «фантомозг» для нейрохирургической практики

    Нейрохирургические операции – колоссально сложный процесс, требующий от врача предельного понимания структуры головного мозга, природы и формы патологии, допустимых границ вмешательства. Даже нейрохирурги с многолетним опытом могут испытывать трудности, столкнувшись с редким клиническим случаем, будь то труднодоступная локация опухоли, обширный инсульт или особенно крупная гематома.

    Команда студентов НИТУ «МИСиС» разработала «фантом» человеческого мозга – модель из гидрогеля со структурным и механическим подобием реальному органу. «Фантомозг» позволит студентам изучать патологическую анатомию тканей, а практикующим нейрохирургам – проводить тренировочное оперативное вмешательство.

    surgery

    На сегодняшний день у хирургов и студентов есть три основных способа изучать объемную структуру органов: через 3D-симуляцию в VR, на кадаврах (то есть, человеческих телах), а также при помощи фантомов – моделей органов в натуральную величину. У каждого из способов есть свои недостатки – так, VR-технологии по-прежнему очень дорогие, и не дают оператору в полной мере прочувствовать процесс операции физически. Использование кадавров негуманно, к тому же мертвые ткани сильно «теряют» в характеристиках. Фантомы – наиболее оптимальный вариант, однако на сегодняшний день их изготавливают из силикона, который сильно отличается от органических тканей по механическим характеристикам.

    Студенты НИТУ «МИСиС» предложили альтернативный вариант изготовления фантома человеческого мозга – из гидрогеля – на основе данных компьютерной и магнитно-резонансной томографии пациента. Первый этап – 3D-реконструкция с последующей печатью полимерного негатива. Затем на основе негатива изготавливается силиконовая форма, в которую заливается гидрогель (поливиниловый спирт и агароза). Полученная заготовка помещается вначале в морозильную, а затем в холодильную камеру. Общее время изготовления такого фантома – порядка 30 часов.

    1
    Сейчас «Фантомозг» выглядит вот так.

    Пробный образец представлял собой уменьшенную копию (1:4); механические испытания показали, что предел прочности фантома почти соответствует полушариям человеческого мозга – 87 кПа против 100 кПа. Далее команде предстоит работа над структурной имитацией других отделов мозга (мозжечок, средний мозг, продолговатый мозг, мост), а также увеличением модели до размеров 1:1. Кроме того, планируется добавить в фантомозг имитацию сосудов и патологических изменений: опухолей, кровяных сгустков, бляшек.

    Работы ведутся в Центре композиционных материалов НИТУ «МИСиС» и Сколтехе при поддержке благотворительного фонда «Искусство, наука и спорт».
    НИТУ «МИСиС»
    Номер один в России по материаловедению

    Комментарии 2

      0
      Наконец-то русские врачи начинают использовать современные технологии в работе и обучении.
      Так может быть через пару лет научаться использовать CRISPR для лечения серьезных заболеваний и ИИ для точного диагнозирования проблем по снимкам.

      Жаль только до русских поликлиник современные технологии в ближайшие десятилетия не дойдут.
      2020 год:
      — Тошнота и боли в голове? Зачем вам МРТ и другие исследования которые могут выявить опухоли в мозге на ранних стадиях если есть анальгин?
      — Кашель и температура? Зачем вам лабораторные исследования пробы из горла и подбор нужных антибиотиков, просто пейте антибиотик «X» и все…
      — Хроническая аллергия? Зачем вам лабораторные исследования соскоба и крови, просто пейте антигистаминные таблетки «X» и все…
      — Нехарактерные симптомы и длительное недомогание? Зачем вам исследования на факт редкого или аутоиммунного заболевания? Попейте алахольчика и само пройдет

      В России проблема в том, что развитие технологий и методов лечения распространяются настолько же медленно как и в средневековье, а профессора в универах продолжают безнаказанно продавать зачеты за взятки. Даже в Санкт-Петербурге, каждый раз при обращении в мед учреждения, не перестаю удивляться неквалифицированности врачей поликлиник.
        +1
        Использование кадавров негуманно

        Совершенно не понятно, в чём именно негуманность. Если бы можно было через госуслуги галочку где-нибудь поставить «завещаю тело медицине», давно бы так сделал.

        Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

        Самое читаемое