ТОМСК, 29 янв – РИА Томск. Проект Томского политехнического университета (ТПУ) может помочь
кардиологам: ученые научились печатать на 3D-принтере пластиковые копии сердец реальных
пациентов, а в будущем хотят создать компактную установку для такой печати,
чтобы врачи могли пользоваться ею в больницах при планировании операций. Однако
пока проект не получил финансирования. Подробности – в материале РИА Томск.
Зачем кардиологам пластиковые "двойники" сердец
На рабочем столе
руководителя научно-образовательного центра "Современные производственные
технологии" ТПУ Василия Федорова лежит пластиковая копия сердца одного из
маленьких пациентов томского НИИ кардиологии. Внешне искусственная модель
похожа на слегка подтаявший комок снега.
© РИА Томск. Элеонора Черная
Пластиковая модель сердца, напечатанная на 3D-принтере на основе томографических изображений реальных пациентов
Федоров распиливает ее
ножовкой и показывает журналистам внутреннюю часть. Видно множество полостей,
перегородок, клапанов и сосудов.
"Показать
сердце изнутри – задача нашего проекта. Пластиковую модель можно разломать и
изучить каждую ее часть. Это поможет врачу понять, как правильно провести
операцию на сердце. С одной из таких моделей томские кардиологи уже работали, в
результате сэкономили несколько часов на этапе планирования и во время самой
операции. Удалось сократить и количество швов, ведь каждый рубец имеет огромное
значение для пациента", – объясняет Федоров.
© РИА Томск. Элеонора Черная
3D-модель сердца
Начался проект
благодаря сотрудничеству политехников и томских кардиологов. На одной из встреч
зашел разговор о 3D-томографии.
Кардиологи рассказали: сейчас они используют для планирования операции
виртуальное 3D-моделирование. На трехмерных снимках врачи видят внешнюю
поверхность сердца и очень много элементов, а хотелось бы рассмотреть
внутреннюю часть.
"Было решено
попробовать 3D-печать на томских площадках.
Кардиологи дали нам файл с особым расширением томографии, потом мы все вместе
отредактировали имеющуюся модель, отсекли лишнее, потому что на снимках видно
ребра, легкие, сосуды. Далее был создан файл для передачи на принтер и началась
печать", – говорит руководитель центра.
© предоставлено пресс-службой ТПУ
В результате
участники проекта смогли воспроизвести не только внешнюю, но и внутреннюю
оболочку сердца.
"Кардиологи нам
показали: вот видно все стеночки, а здесь можно рассмотреть дефект, из-за
которого человек болеет. Вначале думали, что это брак на пластиковой модели, а
оказалось, что это дефект в реальном сердце. Изначально врачи планировали
операцию по одной схеме, а когда изучили пластиковую копию, поняли, что лучше
"зайти" в сердце с другой стороны, и одним разрезом убрать два
дефекта", – комментирует Федоров.
Пластиковые модели
кардиологи смогли применить в течение 2017 года для подготовки к нескольким
операциям. Все они прошли успешно.
Без бюджета
В перспективе
проекта – печать моделей из резины. Такие "двойники" будут больше
похожи на свои оригиналы, а значит, у кардиологов появятся новые возможности
для планирования операций, а также обучения студентов-медиков.
"Мы уже сделали
несколько образцов из резины, поняли, каким должен быть конечный материал,
какие есть требования к оборудованию и как его доработать. Идеальное развитие
проекта такое: мы делаем технологический комплекс, который позволяет врачам без
нашего участия печатать модели прямо в больнице. Закинули файлы, распечатали.
Чтобы на все уходило два часа, а не две недели, как сейчас", – говорит
Федоров.
Однако, добавляет он, для этой
работы нужна значительная сумма.
"Не меньше 15 миллионов для
разработки технологии и программного обеспечения. Планировали с кардиологами
участвовать в грантовых конкурсах, чтобы получить финансирование. Но пока
результата нет. Мы не видим интереса со стороны государства, хотя понятно, что
проект является значимым. Теперь нам нужно заинтересовать бизнес, но как его
привлечь, пока не понятно", – отмечает Федоров.
Команда проекта
готова продолжить работу, а первые результаты, если деньги все же найдутся, будут
получены в течение трех лет. Срок, по меркам научных проектов, небольшой. Аналогичную
работу в России, по данным Федорова, никто не делает.
"Продолжением
проекта может стать печать функциональных элементов сердца, клапанов, например.
Это уже персонализированная медицина с применением аддитивных технологий. Этим
путем идет хирургия на Западе. Но мы пока так далеко в будущее не заглядываем.
Нам нужно найти финансирование для печати моделей человеческих сердец", – резюмирует специалист.
© РИА Томск. Элеонора Черная
Руководитель научно-образовательного центра "Современные производственные технологии" Василий Федоров
Федоров добавляет: "Рассматриваем
вариант участия в различных акселераторах из ряда Startup Village, в
разделе "Биотехнологии", также в GenerationS, трек Agrо&MedTech.
Ну и конечно в программах Фонда содействия инновациям. Кроме этого, рассматриваем возможность
обращения в различные некоммерческие фонды".
Уникальный центр
"Современные производственные технологии" работает в ТПУ с 2015 года.
В нем создаются материалы и сложные изделия для атомной промышленности, медицины,
космоса и других сфер. Центр оснащен современным оборудованием, произведенным в
ТПУ. Одно из приоритетных направлений работ – импортозамещение в области
аддитивных технологий, или технологий послойного синтеза.