В Самарском государственном медицинском университете Минздрава России (САМГМУ) проведены первые успешные испытания опытных образцов остеоинтегрированных протезов, предназначенных для протезирования нижних конечностей.Разработкой протезов занимается центр компетенций НТИ “Бионическая инженерия в медицине” САМГМУ совместно с разработчиком и производителем протезов, компанией “Мотор”, Сколковским институтом науки и технологий “Сколтех” и партнерами.Остеоинтегрированный протез позволяет приблизить биомеханику движений ноги к естественной, а также избежать нагрузки на мягкие ткани.Кроме того, в рамках исследования проводится работа по обеспечению более естественного управления экзопротезом с помощью нервно-мышечных сигналов.В рамках испытаний были проведены операции на лабораторных животных, в ходе которых был установлен инновационный внутрикостный имплантат с самонарезающейся конструкцией, разработанный в Samgma.Его использование значительно сократило время операции, а также полностью исключило любое перемещение штифта.
В настоящее время культевые манжеты используются в качестве основного метода фиксации при протезировании конечностей во всем мире.Несмотря на высокий уровень развития технологии их производства, эта технология не лишена недостатков. Это особенно важно для нижних конечностей, которые испытывают значительные нагрузки при ходьбе и других повседневных занятиях.Основная нагрузка на протезы ног с культевыми втулками приходится на мягкие ткани, из-за чего может нарушаться их трофика, появляться повреждения кожи, пользователи могут испытывать дискомфорт. Кроме того, нарушается механика движений.Это ограничивает подвижность пациента.Разработка остеоинтегрируемых протезов обеспечит более естественное распределение нагрузки, что улучшит биомеханику движений и снизит утомляемость.
Остеоинтегрируемые протезы устанавливаются по аналогии с зубными имплантатами: в кость вживляется титановый штифт с гидроксиапатитовым покрытием. На этом штифте фиксируется экзопротез, через который проходят электроды, считывающие нервно-мышечные сигналы.В прототипе используются электроды, на которые компания Nemo Motorics (входит в Motorics group) уже получила лицензию от registro.Нет, в будущем все разработки участников проекта, используемые в комплексе, позволят человеку вернуть несущую способность ноге, биомеханику, приближенную к естественной, получать обратную связь от протеза и использовать более удобную систему управления.
Специалисты центра компетенций НТИ “Бионическая инженерия в медицине” САМГМА разрабатывают остеоинтегрируемый штифт с различными покрытиями и методику хирургического вмешательства для установки и чрескожного удаления имплантируемой части.Компания Motor отвечает за производство бионических экзопротезов. Такое взаимодействие между предприятиями позволяет оптимизировать процесс разработки и внедрения новых технологий.
Технология остеоинтеграции предполагает модификацию поверхности имплантата для ускорения соединения с костью.Например, используются специальные покрытия, такие как гидроксиапатит или трехмерные структуры, а также другие виды постобработки титана, которые способствуют лучшему взаимодействию с костной тканью. Такие покрытия разрабатываются в Центре НТИ Самгму. Технология предусматривает имплантацию титанового штифта в кость ампутированной конечности, что обеспечивает надежную фиксацию протеза без необходимости в дополнительных удерживающих элементах. Титановые штифты также производятся на базе научно-исследовательского института бионики и САМГМА персонализированной медицины.