Проекты

Заболевания костей

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Анатомия и физиология человека»

Направление работы: Биоинженерия, Анатомия
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1560 «Лидер»
Предметы: Биология, Химия
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Старт в медицину», 11–13 апреля 2019 года

Цель

Создание моделей заболеваний костей различной этиологии.

Описание

В реалиях современного мира развитие научно-технической сферы жизни привело к значительному облегчению жизни людей: прогресс в транспортной системе города, роботизация быта, активный переход к сидячему образу жизни вследствие увеличения значимости интеллектуального труда. Это развитие освободило человека от физической нагрузки, что в свою очередь привело к гиподинамии, которая имеет ряд негативных последствий для разных систем организма человека.

Помимо этого, прогресс техники привёл к ухудшению экологической ситуации. Загрязнение воздуха, воды, почвы, а, следовательно, и продуктов питания приводит к новым заболеваниям и к увеличению ранее редко встречаемых болезней.

Гиподинамия, несбалансированное питание, плохая экология в совокупности составляют угрозу для многих систем организма человека, в том числе и для опорно-двигательного аппарата.

Гипотеза

Изучив особенности заболеваний костей, можно смоделировать объект.

Задачи

1. Определить группу изучаемых заболеваний на основе причин их возникновения.

2. Собрать информацию о различных заболеваниях костей.

3. Создать модели из полимерной глины здоровой кости и с патологиями.

4. Создать 3D модели здоровой кости и с патологиями на фотополимерном принтере Formlabs 2.

Работа проводилась в 2018 – 2019 учебном году на базе школы № 1560 «Лидер». В ходе работы были изучены некоторые заболевания костей различного происхождения: болезнь Педжета, остеопороз, остеосаркома, прогрессирующая оссифицирующая фибродисплазия. На основе полученной информации на фотополимерном принтере Formlabs 2 были созданы модели из полимерной глины. Макет здоровой кости представлял собой аналог человеческой кости в масштабе 1:5. При создании кости с патологиями, после формирования кости, при помощи зубочистки и канцелярского ножа вырезались все необходимые элементы, характерные для определённой патологии.  

Далее создавалась 3D модель кости: эскиз в интернет ресурсе D – modeli.net, затем залив краски в фотополимерный принтер Formlabs 2, запуск процесса. Примерное время создания модели – 4 часа 20 минут.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

Фотополимерный принтер Formlabs 2

• Краска для принтера белого цвета

• Полимерная глина

• Пластик

• Канцелярский нож

• Наждачная бумага

• Скалка

• Клей ПВА

• Компьютер

Духовой шкаф

Результаты

1. Из полимерной глины созданы и описаны четыре модели костей с заболеваниями – болезнь Педжета, остеопороз, остеосаркома, прогрессирующая оссифицирующая фибродисплазия.

2. На фотополимерном принтере Formlabs 2 созданы и описаны две 3D модели костей с заболеваниями рахит и остеомиелит.

Таким образом, подтвердилась рабочая гипотеза, предполагавшая возможность моделирования здоровых костей и костей с патологиями, основываясь только на теоретических познаниях.

Перспективы использования результатов работы

Созданные модели костей с изученными заболеваниями могут быть использованы на занятиях спецкурсов дополнительного образования.

Сотрудничество с вузом при создании работы

ФГАОУ ВО Первый МГМУ имени И.М. Сеченова Минздрава России