Правительство Санкт‑Петербурга

Их разработка поможет хирургам более эффективно планировать и проводить операции по расширению верхней челюсти пациентов.

Сужение верхней челюсти может быть врожденной или приобретенной аномалией людей, которая существенно ухудшает качество их жизни. Помимо повышения стирания зубной эмали, воспаления пародонта, болей в височно-нижнечелюстных суставах, у пациентов могут возникать и общесоматические заболевания.

При большом разнообразии аппаратно-хирургических способов расширения верхней челюсти многие пациенты отказываются от необходимого лечения, поскольку эти процедуры достаточно травматичны.

Для решения данной проблемы специалисты Инжинирингового центра (CompMechLab®) петербургского Политеха разработали более современные и менее инвазивные методы расширения верхней челюсти, когда сначала выполняется хирургическое ослабление поверхности ее костей и небного шва, а затем на небо фиксируется индивидуально изготовленный аппарат-дистрактор, который «раздвигает» левую и правую половины челюсти в стороны. В результате последующей активации аппарата достигается запланированное расширение верхней челюсти с минимальной хирургической агрессией.

«На основе данных компьютерной томографии одного из пациентов нами была построена геометрическая модель его черепа. Затем мы добавили в модель аппарат-дистрактор для расширения верхней челюсти и произвели все необходимые пропилы в костях, в соответствии с методикой выполнения операции. В ходе расчета аппарат был расширен на величину ежедневного шага расширения. При анализе результатов нам удалось зафиксировать определенные зависимости между параметрами вмешательства и их эффектом. В перспективе это может позволить избежать возможных осложнений», - прокомментировал результаты работы руководитель направления «Прикладные исследования и разработки», ведущий инженер Центра Михаил Жмайло.

При выполнении данных расчетов была задействована собственная разработка Инжинирингового центра – цифровая платформа по разработке и применению цифровых двойников CML-Benchтм.

«Каждый пациент имеет уникальное анатомическое строение челюстей, дистракторы изготавливаются индивидуально, а объем операции обычно выбирается, исходя из опыта и индивидуальных предпочтений хирурга. С момента, когда мы начали сотрудничать с Инжиниринговым центром СПбПУ, был снят вопрос субъективного подхода к планированию подобных операций. Компьютерный инжиниринг позволил нам в мельчайших деталях проработать несколько вариантов операций и выбрать наиболее эффективный формат на предоперационном этапе. С точки зрения врача-клинициста, подобные виртуальные операции ярко демонстрируют главный принцип медицины: «Не навреди!» – прокомментировала необходимость предоперационного компьютерного моделирования доцент кафедры стоматологии хирургической и челюстно-лицевой хирургии Первого Санкт‑Петербургского государственного медицинского университета им. академика И.П. Павлова Наталия Пахомова.

Вице-губернатор Владимир Княгинин отметил большие перспективы компьютерного инжиниринга в решении актуальных задач научно-технологического развития и достижении импортонезависимости. «Созданная учеными Политехнического университета цифровая платформа по разработке и применению цифровых двойников открывает самый широкий спектр возможностей не только в промышленном производстве и IT-направлениях, но и других сферах деятельности, включая высокие медицинские технологии.  Ее применение во многом способствует успешному достижению целей национального проекта «Наука и университеты» и решению поставленных Президентом России задач в рамках проведения в нашей стране Десятилетия науки и технологий», - подчеркнул вице-губернатор.

Он выразил высокую заинтересованность Правительства Санкт‑Петербурга в развитии инновационной деятельности научно-исследовательских и образовательных организаций города и готовность и дальше оказывать необходимую поддержку в этом направлении.