ТОМСК, 12 июл – РИА Томск. Ученые Томского государственного университета (ТГУ) разработали универсальный метод для реконструктивной медицины, который позволяет подбирать физические характеристики импланта под "родные" ткани пациента. Разработка должна упростить работу материаловедов и хирургов и минимизировать риски осложнений для пациентов. Подробнее – в материале РИА Томск.

Как подобрать "неживое к живому"

Реконструктивная медицина, где используются различные материалы для закрытия дефектов тканей пациента, развивается стремительно, современные технологии позволяют научным командам во всем мире разрабатывать имплантаты нового поколения. Однако новые продукты не исключают риска отторжения искусственно созданных аналогов костей и тканей. Поэтому внимание многих ученых приковано именно к этой теме – они ищут возможности свести эти риски к минимуму.

"Раньше подбор импланта во многом определялся профессиональным, но вместе с тем достаточно субъективным опытом врачей, – сообщает пресс-служба ТГУ в среду со ссылкой на завлабораторией сверхэластичных биоинтерфейсов вуза Екатерину Марченко. – Даже при наличии очень хорошего и биосовместимого материала возникал вопрос, как правильно подобрать его под ту область, в которую планируется установить имплант, чтобы он не прорезал соседние ткани, не натирал".

Она объясняет: если, например, взять тонкую сетку для армирования тканей, есть риск, что она не обеспечит нужную компрессию и не удержит фрагмент, а жесткая сетка, в свою очередь, может привести к перфорации прилежащих тканей, воспалению и отторжению импланта.

Для решения этих проблем ученые ТГУ разработали универсальный метод, который позволяет оптимально подбирать физические характеристики импланта под "родные" ткани пациента. Также они создали классификатор материалов и биотканей: этот атлас может упростить работу материаловедов и хирургов. Работы выполнены в рамках проекта, поддержанного мегагрантом правительства РФ.

Цель проекта заключалась в том, чтобы создать метод, позволяющий подбирать живое к неживому. Задача оказалась сложной. "Мы знаем, как охарактеризовать материалы неживые, как охарактеризовать биоткани с точки зрения реологии и взаимодействия с жидкостями. Но как "сшить" живое и неживое, по каким критериям их оценивать? Какие параметры нужно сравнивать, которые бы их одинаково описывали?", – цитируется Марченко на сайте вуза.

Первые успехи

Решить задачу удалось за счет моделирования. С его помощью ученые разработали способ оценивания биомеханического подобия материалов – разных по структуре, но схожих по поведению. Новый инструмент позволил классифицировать материалы и целый ряд биотканей.

"Теперь мы точно знаем, какими параметрами они обладают. К примеру, к мышцам подходит сетка именно толщиной 60 микрометров, а к коже – 45 микрометров. Этот метод был проверен на лабораторных животных. Эксперименты показали, что наша модель эффективно работает", – объясняет Марченко.

По ее словам, новый подход уже внедряется в практику томскими хирургами. В частности, он был использован при подборе "мягкого" импланта для пациента с обширным дефектом тканей лица.

Как сообщала ранее пресс-служба вуза, весной 2023 года ученые лаборатории сверхэластичных биоинтерфейсов вуза ТГУ изготовили имплантат для мужчины, который перенес операцию по удалению обширной опухоли кожи, занимавшего почти половину лица. Образовавшийся дефект врачи томского НИИ онкологии закрыли с помощью тканей, взятых с области лопатки. Для придания естественного контура лицевой области под лоскут поставили металлотрикотажный имплантат от ТГУ – он выполняет роль каркаса и обеспечивает равномерное распределение лоскута.

Также сообщалось, что эта операция по восстановлению тканей лица стала первой в России с использованием металлотрикотажного имплантата. Организм пациента воспринял замещающую конструкцию из никелидтитановой сетки органично, послеоперационный период прошел без осложнений. Достичь оптимального результата хирургам и материаловедам удалось благодаря тому, что при изготовлении имплантата ученые точно знали физические параметры, которыми он должен обладать для конкретного пациента.

Не только для Томска

Следующий этап, который предстоит пройти уникальной разработке ученых ТГУ, – получение регистрационного удостоверения на массовое внедрение метода.

С помощью нового метода будут классифицированы медицинские материалы и конструкции, созданные не только учеными ТГУ, но и другими материаловедами России для восстановительной хирургии.

Новая информация пополнит атлас, который будет доступен хирургам. Его использование поможет подбирать оптимальные характеристики при изготовлении имплантов, что снизит риски при их установке и ускорит процесс реабилитации пациентов.