Ученые ПИШ «Цифровой инжиниринг» Политеха превратили сплошной металлический протез в тонкостенную, но невероятно прочную сетку.
🆘 Что работает не так? Из-за физической неоднородности тканей даже идеально установленный металлический имплантат со временем может расшататься, и пациенту потребуется повторная мучительная операция. Сталь или титан слишком жесткие, они «отбирают» нагрузку у кости, в итоге она атрофируется и разрушается.
✅ Как это изменили учёные?
Вместо монолитной болванки инженеры используют сложные решетчатые структуры, напоминающие пчелиные соты. Пустоты внутри сетки — идеальные строительные леса для организма, в них кость может врастать, формируя прочную связь с протезом.
На этапе цифрового проектирования ученые могут управлять геометрией этих ячеек так, что жесткость имплантата меняется в зависимости от жесткости кости конкретного пациента. Когда жесткости совпадают, нагрузка при ходьбе распределяется физиологично.
Сейчас инженеры собрали цифровые копии протезов. Эти суперкомпьютерные модели испытывали на прочность в 7 сценариях: от спокойной ходьбы пациента до резкого подъема по лестнице и вставания со стула. Ни в одном случае напряжения не достигли критических значений.
👻 МАКС | 📲 ВК | 📲 RUTUBE