Ученые ТПУ создают 3D-модели сердца для планирования операций томских кардиохирургов

Фото: news.tpu.ru

В научно-образовательном центре «Современные производственные технологии» Томского политехнического университета развивается новый проект по 3D-печати человеческого сердца. Политехники выполняют этот проект для Томского НИИ кардиологии: кардиохирургам распечатанное сердце служит «тренажером» для планирования операций.

Политехники печатают на 3D-принтере модели настоящих сердец на основе изображений, полученных на томографии медиками НИИ кардиологии. В результате, имея в руках осязаемую модель сердца, кардиохирурги могут подробнее изучить дефекты органа и выбрать подходящие способы оперативного лечения.

«Эта совместная работа очень актуальна для наших кардиохирургов, в особенности для тех, кто занимается коррекцией и лечением такой сложной патологии, как врожденный порок сердца. Те методы визуализации, которые мы используем для диагностики сейчас, с одной стороны дают много информации, с другой — не позволяют заглянуть внутрь сердца, чтобы получить полное понимание процесса.

Используя 3D-модели, мы можем для этого сердца фактически сделать симуляцию операции.

Более того, с помощью модели мы можем уточнить диагноз, спланировать оперативное лечение, получить новые факты, которые мы не узнаем из обследования», — говорит заместитель директора НИИ кардиологии, руководитель отделения неотложной кардиологии Вячеслав Рябов .

Сейчас 3D-сердце в ТПУ печатают из пластика. Как рассказывает инженер научно-образовательного центра «Современные производственные технологии», аспирант Института физики высоких технологий Юрий Донцов , первоначально модель формируется на компьютере по результатам томографии, после чего проходит длительную обработку. Работа с момента получения снимков до создания готовой к печати модели занимает у политехников около суток.

«Мы получаем послойную томографию, которую превращаем в объемную 3D-модель. Но эта модель получается довольно грубой — содержит много дефектов, для печати в исходном виде она не подходит. Вручную мы отделяем изображение сердца от других внутренних органов, сосудов и костей. Далее с помощью фильтров сглаживаем полученное изображение, вручную прорисовываем тонкие сердечные стенки. Обработка изображения проводится не только снаружи, но и внутри.

Все внутренние пустоты в 3D-модели также воспроизведены, поэтому в напечатанном виде можно увидеть не только внешнее, но и внутреннее устройство сердца»,

— рассказывает Юрий Донцов.

С помощью 3D-печати ученые ТПУ могут получать различную степень детализации сердца. Как отмечает Юрий Донцов, если операция планируется на каком-то конкретном участке, его можно напечатать более детально. В среднем печать пластиковой модели на 3D-принтере занимает от 12 до 20 часов. Менее детализированные модели печатаются быстрее, они, по словам инженера, могут быть полезны для обучения студентов медицинских вузов, поскольку можно напечатать не одно, а сразу несколько сердец для «тренировок» будущих врачей.

В ближайших планах политехников — печать 3D-сердца не только из пластика, но и из резины. Это позволит медикам не только рассмотреть устройство сердца, но и провести на модели пробную операцию.

«Мы уже успешно печатаем пластиковые модели сердца, а также простейшие изделия из резины. Осталось эти технологии объединить. Для печати качественных сердец из резины необходимо усложнить само оборудование, а также программное обеспечение, подобрать соответствующие режимы, чтобы резина не спекалась, а слои плотно “приклеивались” друг к другу. Сейчас мы над этим работаем», — говорит директор научно-образовательного центра «Современные производственные технологии» Василий Федоров .

В перспективе ученые планируют создать собственный специализированный принтер, предназначенный для печати как сердца, так и других внутренних органов. За основу будет взято стандартное оборудование, но его техническая и программная части будут усовершенствованы сотрудниками центра «Современные производственные технологии». Томские медики, в свою очередь, надеются на возможность применения аддитивных технологий при планировании каждой проходящей в НИИ кардиологии операции на сердце.

 

Последние новости Томской области по теме:
Ученые ТПУ создают 3D-модели сердца для планирования операций томских кардиохирургов

- Томск
Сердца хирурги собираются печатать на 3D-принтере. Ученые ТПУ намерены найти способ печати на 3D-принтере моделей сердца из резины, чтобы хирурги томского НИИ кардиологии могли бы репетировать операции.
18:48 07.07.2017 РИА ТомскПресс
- Томск
3D-модели сердец понадобились томским медикам. Первоначально модель формируется на компьютере по результатам томографии, после чего проходит длительную обработку.
15:54 07.07.2017 ГТРК Томск
- Томск
В научно-образовательном центре «Современные производственные технологии» Томского политеха развивается новый проект по 3D-печати человеческого сердца.
13:55 07.07.2017 Томский обзор
- Томск
источник: FlashSiberia фото: РИА Новости Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) на 3D-принтере стали печатать образцы человеческого сердца, которые служат «тренажером» для хирургов при планировании операций,
12:55 07.07.2017 FlashSiberia
Ученые ТПУ создают 3D-модели сердца для планирования операций томских кардиохирургов - ТПУ
Ученые ТПУ создают 3D-модели сердца для планирования операций томских кардиохирургов - Томск
В научно-образовательном центре «Современные производственные технологии» Томского политехнического университета развивается новый проект по 3D-печати человеческого сердца.
11:01 07.07.2017 ТПУ
 
По теме
JPG Файл - УМВД Томской области Сотрудники Управления по контролю за оборотом наркотиков УМВД России по Томской области посетили детские оздоровительные лагеря, расположенные на территории Томского района.
23.06.2018
 
Новая учебная специализация «документальное кино» появится на факультете журналистики Томского государственного университета, сообщил декан факультета Илья Мясников.
22.06.2018
Средний балл на ЕГЭ по русскому языку в области на 1,29 выше, чем в прошлом году.
22.06.2018
JPG Файл - УМВД Томской области Сотрудники Управления по контролю за оборотом наркотиков УМВД России по Томской области посетили детские оздоровительные лагеря, расположенные на территории Томского района.
23.06.2018 УМВД Томской области
За полчаса до егэ - Томское Предместье №49/22.06.2018 Приближается к концу июнь, для выпускников месяц во многом решающий.
22.06.2018 Томское Предместье
В ТГАСУ подвели итоги юбилейных конкурсов на звания «Лучший студент» и «Лучший аспирант» - ТГАСУ Вчера в Томском государственном архитектурно-строительном университете прошла торжественная церемония награждения лауреатов V Университетских конкурсов на соискание званий «Лучший студент ТГАСУ 2017 года»,
22.06.2018 ТГАСУ
В детском оздоровительном лагере «Пост №1» вовсю шли занятия: младшие отряды вышли на зарядку, ребята постарше оттачивали навыки строевой подготовки и знакомились со сборкой автомата.
22.06.2018 Красное знамя
Сотрудники Научной библиотеки ТГУ работают над восстановлением «Комсомольской правды», вышедшей в послевоенном 1946 году.
22.06.2018 Красное знамя
Средний балл на ЕГЭ по русскому языку в области на 1,29 выше, чем в прошлом году.
22.06.2018 Красное знамя
В Томской области возбуждено уголовное дело по факту смерти мужчины и женщины в результате пожара - Следственный комитет Следственными органами Следственного комитета Российской Федерации по Томской области по факту смерти мужчины и женщины возбуждено уголовное дело по признакам преступления, предусмотренного ч. 3 ст.
23.06.2018 Следственный комитет
Акция "Чтобы помнили" - Томский областной краеведческий музей 22 июня  2018 года в Томском областном краеведческом музее им. М.Б. Шатилова состоялась ежегодная акция «Чтобы помнили», приуроченная ко Дню Памяти и Скорби.
22.06.2018 Томский областной краеведческий музей
Конкурс «Вместе против коррупции!» - Музей истории Томска Генеральная прокуратура Российской Федерации выступает организатором Международного молодежного конкурса социальной антикоррупционной рекламы на тему «Вместе против коррупции!
22.06.2018 Музей истории Томска
В списке любимых зрителями актрис Томского театра драмы Олеся Казанцева уверенно занимает одну из лидирующих позиций.
22.06.2018 Красное знамя
Астрахань глазами артистов томского Драмтеатра Значительным событием этого сезона для всего театрального Томска стали обменные гастроли Томского и Астраханского драматических театров.
17.06.2018 Томская неделя
Юлия Астафурова: «Все мое творчество помимо церковной росписи – эксперименты» С 2006 г. и по настоящее время Юлия Викторовна Астафурова занимается монументальной церковной живописью.
16.06.2018 Томская неделя
Праздник на стадионе, который удался - Федерация Профсоюзов Томской области 21 июня на стадионе «Политехник» в Томске прошла XXIX областная летняя спартакиада работников здравоохранения, посвящённая Дню медицинского работника.
22.06.2018 Федерация Профсоюзов Томской области
Маршрут Всемирной факельной эстафеты пройдет по нашей области с 30 июня по 5 июля.
22.06.2018 Красное знамя
Мастер спорта международного класса, чемпион России, призер чемпионата Европы Сергей Усов завоевал победу на Кубке России по жиму лежа в Гурьевске (Кемеровская область),
18.06.2018 Красное знамя
Работа общественного транспорта в дни открытых трансляций Чемпионата мира по футболу будет продлена.
15.06.2018 Красное знамя
В Томской области возбуждено уголовное дело по факту смерти мужчины и женщины в результате пожара - Следственный комитет Следственными органами Следственного комитета Российской Федерации по Томской области по факту смерти мужчины и женщины возбуждено уголовное дело по признакам преступления, предусмотренного ч. 3 ст.
23.06.2018 Следственный комитет
Синоптики предупреждают жителей региона о неблагоприятных погодных явлениях. Соблюдайте меры предосторожности! - МЧС России По данным Томского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды 24 июня по области ожидаются дожди, грозы, град, при грозах сильные дожди, шквалистое усиление ветра 18-23 м/с.
23.06.2018 МЧС России
Движение транспорта по пер. Пионерский будет ограничено до 25 июня. Временное изменение транспортной схемы с 16 июня связано с проведением ремонтных работ ООО «Кузбассдорстрой».
22.06.2018 Администрация г.Томск