Высокоточный 3D-сканер культи для создания протеза разработали ученые Донского государственного технического университета (ДГТУ). Тактильный сканер BioSculptor 3D Touch Scanner автоматически обследует культю, собирает информацию о расположении мышц, костей, жировой ткани и в течение часа создает индивидуальную 3D-модель культеприемной гильзы. О разработке сообщили в пресс-службе вуза.

Несмотря на значительный прогресс в технологиях производства протезов конечностей, по словам специалистов ДГТУ, более 60 процентов пациентов отказываются от протеза руки из-за дискомфорта, технических ограничений и внешнего вида устройства, а главное, из-за недостаточной осведомленности о вариантах решения этих проблем. При всем технологическом и функциональном многообразии решений, отмечают ученые, главный изъян любого из них — гильза, которая надевается на конечность.

"Гильза — один из самых важных индивидуальных узлов протеза, она соединяет усеченную конечность с механическими модулями протеза и воспринимает основные статические и динамические нагрузки. Проблема создания удобных и качественных гильз остается одной из главных в протезировании. От формы и материала гильзы во многом зависит, как будет функционировать подключаемое техническое устройство, и, в конечном итоге, комфорт пациента, носящего протез", — рассказал аспирант ДГТУ, разработчик профиля "Робототехника" института опережающих технологий "Школа Икс" Денис Хашев.

Применяемые сегодня технологии позволяют проектировать гильзы на основе 3D-моделей культи, но не способны распознавать состав тканей, говорят ученые. Между тем, по их словам, неправильное определение расположения тканей может не только снизить эффективность протеза и доставить дискомфорт пациенту, но и привести к неприятным последствиям вплоть до некроза.

По словам ученых, сегодня в мире проблемы определения состава тканей решают только в Массачусетском технологическом институте (MIT) с помощью громоздких приборов, предназначенных исключительно для нижних конечностей. Разработанный же в ДГТУ BioSculptor 3D Touch Scanner для сканирования культи рук не имеет аналогов в мире, отмечают его создатели.

"Процедура полностью автоматизирована и безболезненна для пациента. Наш прибор с помощью тензометрических датчиков и датчиков касания сканирует не только форму культи, но и анализирует расположение мышечной, костной и жировой ткани. Вывод результата сканирования в виде 3D-модели позволяет быстро и без дополнительных усилий исследовать результаты измерений. Само исследование длится не более 15 минут, построение 3D-модели – 30-40 минут," — сообщил Хашев.

По его словам, для анализа пациенту необходимо поместить культю по центру измерительного кольца. Анализатор движется вдоль конечности, оказывая давление на поверхность культи и считывая данные через каждый сантиметр. Превышение предельного усилия отслеживается с помощью чуткого тензодатчика, а данные в виде облака точек передаются оператору на компьютер, где программа строит 3D-модель культи пациента и приемной гильзы.

Сейчас научный коллектив активно занимается совершенствованием программного обеспечения для сканера. В ближайшее время ученые планируют расширить функциональные возможности устройства, научившись точнее определять не только состав тканей, но и уровень мышечного тонуса.

Источник