Под скальпелем. Студенты нашли замену мозгу

Команда студентов НИТУ «МИСиС» разработала фантом человеческого мозга – модель из гидрогеля, структурно и механически подобную реальному органу. «Фантомозг» позволит студентам изучать патологическую анатомию тканей, а практикующим нейрохирургам – проводить тренировочное оперативное вмешательство.Нейрохирургические операции – сложнейший процесс, требующий от врача предельного понимания структуры головного мозга, природы и формы патологии, допустимых границ вмешательства. Даже нейрохирурги с многолетним опытом могут испытывать трудности, столкнувшись с редким клиническим случаем, будь то труднодоступная локация опухоли, обширный инсульт или крупная гематома.Сегодня у хирургов и студентов есть три основных способа изучать объемную структуру органов: с помощью 3D-симуляции в VR (виртуальной реальности), на кадаврах (человеческих телах), а также при помощи фантомов – моделей органов в натуральную величину. У каждого из способов есть свои недостатки. Так, VR-технологии по-прежнему очень дорогие и не дают оператору в полной мере прочувствовать процесс операции физически. Использование кадавров негуманно, к тому же мертвые ткани сильно «теряют» в характеристиках. Фантомы – наиболее оптимальный вариант, однако сейчас их изготавливают из силикона, который сильно отличается от органических тканей по механическим характеристикам.Студенты НИТУ «МИСиС» предложили альтернативный вариант производства фантома человеческого мозга – из гидрогеля – на основе данных компьютерной и магнитно-резонансной томографии пациента. Первый этап – 3D-реконструкция с последующей печатью полимерного негатива. Затем на основе негатива изготавливается силиконовая форма, в которую заливается гидрогель (поливиниловый спирт и агароза). Полученная заготовка помещается вначале в морозильную, а затем в холодильную камеру. Общее время изготовления такого фантома – порядка 30 часов.Пробный образец представлял собой уменьшенную копию (1:4). Механические испытания показали, что предел прочности фантома почти соответствует полушариям человеческого мозга – 87 кПа против 100 кПа. Далее команде предстоит работа над структурной имитацией других отделов мозга (мозжечок, средний мозг, продолговатый мозг, мост), а также увеличением модели до размеров 1:1. Кроме того, планируется добавить в «фантомозг» имитацию сосудов и патологических изменений: опухолей, кровяных сгустков, бляшек.Работы ведутся в Центре композиционных материалов НИТУ «МИСиС» и Сколтехе при поддержке благотворительного фонда «Искусство, наука и спорт».Мария ПеремитинаThe post Под скальпелем. Студенты нашли замену мозгу appeared first on Поиск - новости науки и техники.