Методы технического конструирования можно применять и в пластической хирургии, считают ученые из США
Группа исследователей из Университета штата Иллинойс и Медицинского центра при Университете штата Огайо использовала в восстановительной хирургии методы топологической оптимизации. Они часто применяются для разработки конструкций, которые должны выдерживать огромные нагрузки, в частности, в небоскребах, в некоторых узлах автомобилей. С их помощью ученые могут создавать трехмерные модели недостающих участков черепа для пациентов, утративших часть лицевых костей.
Потеря лицевых костей, будь то из-за болезни или травмы, представляет большую проблему для хирургов, так как в результате у пациента могут затрудняться речь, процессы глотания, жевания и даже дыхания. Гэбриэл Паулино из Университета штата Иллинойс говорит, что самая сложная часть человеческого скелета - это средняя часть лица. Ее крайне трудно восстанавливать из-за уникальной формы /косточки маленькие и хрупкие/ и функций, а так же из-за расположения в зоне повышенной чувствительности к инфекциям.
При замене лицевых костей хирурги обычно берут кость из другой части тела самого пациента - часть лопатки или бедренной кости, например, - и вручную превращают ее в подобие недостающего участка черепа. Но так как другие кости сильно отличаются от лицевых по структуре, пациенты могут испытывать все те же затруднения при дыхании, глотании и т.д. Кроме того, форма лица может исказиться.
Топологическая оптимизация может позволить делать для каждого пациента индивидуальные протезы костей лица. Сначала необходимо до мельчайших деталей проработать трехмерную компьютерную модель черепа пациента, затем с помощью различных алгоритмов получить оптимальный индивидуальный проект протеза. При его создании учитываются такие переменные, как кровообращение, расположение различных пазух, усилия, возникающие при жевании, поддержка мягких тканей и многие другие. Затем исследователи могут смоделировать процесс пересадки и то, как будет выглядеть пациент после операции.
Ученые успешно создали несколько трехмерных моделей для разных частей лица и теперь собираются разрабатывать материал, который позволит воплощать их проекты в жизнь и создавать протезы. Как говорит Паулино, "перспективы огромные, и нам кажется, мы сейчас в самом начале процесса".
Потеря лицевых костей, будь то из-за болезни или травмы, представляет большую проблему для хирургов, так как в результате у пациента могут затрудняться речь, процессы глотания, жевания и даже дыхания. Гэбриэл Паулино из Университета штата Иллинойс говорит, что самая сложная часть человеческого скелета - это средняя часть лица. Ее крайне трудно восстанавливать из-за уникальной формы /косточки маленькие и хрупкие/ и функций, а так же из-за расположения в зоне повышенной чувствительности к инфекциям.
При замене лицевых костей хирурги обычно берут кость из другой части тела самого пациента - часть лопатки или бедренной кости, например, - и вручную превращают ее в подобие недостающего участка черепа. Но так как другие кости сильно отличаются от лицевых по структуре, пациенты могут испытывать все те же затруднения при дыхании, глотании и т.д. Кроме того, форма лица может исказиться.
Топологическая оптимизация может позволить делать для каждого пациента индивидуальные протезы костей лица. Сначала необходимо до мельчайших деталей проработать трехмерную компьютерную модель черепа пациента, затем с помощью различных алгоритмов получить оптимальный индивидуальный проект протеза. При его создании учитываются такие переменные, как кровообращение, расположение различных пазух, усилия, возникающие при жевании, поддержка мягких тканей и многие другие. Затем исследователи могут смоделировать процесс пересадки и то, как будет выглядеть пациент после операции.
Ученые успешно создали несколько трехмерных моделей для разных частей лица и теперь собираются разрабатывать материал, который позволит воплощать их проекты в жизнь и создавать протезы. Как говорит Паулино, "перспективы огромные, и нам кажется, мы сейчас в самом начале процесса".
Иллюстрация к статье:
Самые свежие новости медицины в нашей группе на Одноклассниках
http://www.ami-tass.ru - Добавил promenad в категорию Разное
Читайте также
Добавить комментарий