Проекты

Современное эндопротезирование суставов

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Биотехнология и биоинженерия»

Направление работы: Биотехнология, Биоинженерия
Авторы работы: ГБОУ Школа № 2097
Предметы: Биология
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Старт в медицину», 11–13 апреля 2019 года

Цель

Создать прототип эндопротеза сустава.

Описание

В настоящее время многие люди сталкиваются с заболеваниями позвоночника и суставов. Эти заболевания возникают в любом возрасте независимо от вида деятельности человека. Современные технологии протезирования суставов позволяют в буквальном смысле встать на ноги пациентам с тяжёлыми диагнозами, которые ещё несколько лет назад означали неподвижность и инвалидную коляску.

Задачи

1. Провести анализ научной литературы по теме исследования.

2. Установить современные методы эндопротезирования.

3. Смоделировать эндопротез и распечатать его на 3D-принтере.

Опорно-двигательный аппарат человека представляет собой совокупность структур (кости, суставы, скелетные мышцы, сухожилия), обеспечивающих основу (каркас) тела. Костно-мышечная система даёт опору, а также обеспечивает возможность совершать движения, передвигаться.

При заболеваниях позвоночника лечение может быть консервативным, а при ухудшении общего состояния – только оперативным.

Патологии в коленном суставе, в результате развития которых возникает необходимость в хирургическом лечении, могут быть вызваны тремя причинами: нарушением синтеза костной ткани, воспалительным процессом в суставе, травмой.

Операция на коленном суставе, как и другие виды хирургического вмешательства, является оправданной в том случае, если комплексные лечебные программы не дают положительного результата. Прямым показанием к радикальному лечению является наличие таких симптомов как выраженный болевой синдром, потеря подвижности конечности, мышечная слабость.

Эндопротез — это функциональный имплантат, который полностью устанавливается внутрь организма. Основная цель его использования - уменьшение болевого синдрома и восстановление работы сустава.

Современные эндопротезы изготавливаются из металла, керамики, полиэтилена. Именно материал имплантата, а также сложность конструкции и гарантированный производителем срок эксплуатации, определяют его стоимость.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

3 D - принтер

Программа для моделирования Futodesk Fusion 360

Результаты

В ходе работы были получены следующие результаты.

Анализ литературы показал, что современные методы эндо-протезирования помогают людям справляться с болезнями, которые порой приводят к неподвижности, невозможности далее жить нормальной жизнью.

Был смоделирован эндопротез с заданными параметрами и распечатан на 3 D – принтере.

Перспективы использования результатов работы

Готовый распечатанный продукт возможно вырастить из биоматериала или износоустойчивых материалов, чтобы использовать его для лечения пациентов.

Сотрудничество с учреждением при создании работы

ГБУЗ «Городская клиническая больница № 15 им. О.М.Филатова Департамента здравоохранения города Москвы».