По сообщению ТАСС от 16 июля 2025 года в рамках научно-технического сотрудничества Свердловский онкодиспансер будет внедрять передовые имплантаты, созданные совместными усилиями ученых Томского государственного университета (ТГУ) и Уральский Государственный медицинский университет (УГМУ). Эти «умные» имплантаты, разработанные с использованием искусственного интеллекта и компьютерного моделирования, предназначены для травматологических и вертебрологических1 нужд.
Форум «Иннопром» стал стартовой площадкой для плодотворного сотрудничества между ТГУ, УГМУ и онкодиспансером. В ходе продуктивных переговоров представители этих учреждений договорились о создании и внедрении передовой технологии полного производственного цикла, начиная с этапа проектирования и заканчивая всесторонними клиническими и доклиническими испытаниями.
В октябре 2025 года ученые ТГУ сообщили о разработке алгоритмов машинного обучения, анализирующих компьютерную томографию (КТ), магнитно-резонансную томографию (МРТ) и биомеханические тесты для предсказания поведения сверхэластичных имплантатов из никелида титана2 (TiNi) под нагрузками позвоночника.
Лаборатория сверхэластичных биоинтерфейсов ТГУ под руководством Екатерины Марченко изучает пористые 3D-структуры TiNi для ортопедических имплантатов. Алгоритмы на основе нейронных сетей прогнозируют деформации сплава в динамических зонах позвоночника, где металлические конструкции вызывают миграцию и боли, требующие реопераций. Апробация показала рост точности моделирования на 40% по сравнению с CAD-системами предыдущего поколения.
По словам заведующего лабораторией ТГУ «Микроэлектроника мультиспектральной квантовой интроскопии» Павла Космачева, некоторые материалы представляют собой значительные трудности для исследования их микроструктуры. В качестве примера он привел полимерные композиты, чья сложная природа обусловлена многокомпонентностью, гетерогенностью входящих в их состав элементов, нелинейным характером их свойств и обилием межфазных границ. Несмотря на эти аналитические вызовы, полимерные композиты пользуются высоким спросом в промышленных отраслях. TiNi-сплавы демонстрируют растяжимость до 40% без потери прочности, что снижает риск отторжения в костных тканях. Исследования включают in vivo тесты биосовместимости пористых имплантатов на моделях. Моделирование поведения костных тканей на основе КТ уточняет приживаемость конструкций.
По сообщению на сайте Института машиностроения, материалов и транспорта, в марте 2025 года, специалисты Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) создали инновационный материал для медицинских имплантатов, который по своим свойствам максимально приближен к человеческой кости. Как сообщил руководитель проекта, кандидат технических наук Игорь Полозов, добавление тантала в сплав значительно улучшает его упругость, делая ее схожей с костной тканью. Эксперименты показали, что сплавы с 15-20% тантала, несмотря на низкий модуль упругости, обладают повышенной прочностью и другими улучшенными механическими характеристиками. По словам Полозова, эта разработка имеет большой потенциал для широкого применения в медицине при создании имплантатов.
В октябре 2025 года специалисты из Кургана разработали нейросеть, способную создавать персонализированные имплантаты. Эти имплантаты идеально соответствуют индивидуальной форме кости пациента, что особенно важно для восстановления сложных участков. Ранее создание таких точных 3D-моделей, учитывающих все медицинские и инженерные нюансы, было трудоемким процессом, требующим высокой квалификации. Теперь же, после длительного обучения, нейросеть с 98% точностью идентифицирует костные структуры на новых КТ-снимках всего за минуту. Обучение проводилось на основе данных компьютерной томографии, где аппарат создает сотни послойных изображений, позволяющих детально изучить анатомию. Задача нейросети заключалась в семантической сегментации – выделении пикселей, принадлежащих костной ткани, среди других анатомических структур.
Лаборатория ТГУ сотрудничает с центрами для испытаний TiNi-имплантов в онкологии и ортопедии. Разработки ведутся в рамках мегагранта на создание биорезорбируемых3 материалов, включая магниевые имплантаты для пациентов РФ.
По знаку зодиака я весы. Да, никогда не могу ничего выбрать, долго буду думать, прежде чем что-то предпринять. Да, все делаю размеренно. Да, стеснительная. Да, мне нужно, чтобы во всем был баланс.
Кстати, люблю танцевать, читать, писать и многое другое. Как-нибудь расскажу.