26.03.2022 10:46
Новости.
Просмотров всего: 4560; сегодня: 6.

Ученые ЛЭТИ разработали цифровой двойник шеи

Модель также позволит изучить последствия операций, в частности, то, как хирургическое вмешательство может глобально повлиять на биомеханику шеи пациента.

Традиционно понимание строения и функционирования тела человека строится на изучении трупных материалов. Однако уже сегодня цифровизация и развитие технологий визуализации открывает для ученых перспективы по переходу от  материальных объектов к искусственным цифровым моделям, которые несут в себе больший объем информации.

 С точки зрения биомеханики шея – одна из наиболее сложных частей человеческого организма. Она крайне компактна, обладает большой подвижностью и выполняет множество жизненно важных функций. Несмотря на значительный прогресс в изучении  биомеханики шеи при помощи цифровых моделей, остаются открытыми вопросы их точности и корректности (валидации).

“ Цель нашего исследования - с помощью этой разработки воспроизвести  биомеханику шеи в нормальном и послеоперационном состояниях с использованием метода конечных элементов, чтобы прогнозировать последствия различных операций. Мы создали виртуальную антропоморфную модель шеи человека, и, в настоящее время, исследуем ее биомеханику после различных вариантов удаления щитовидной железы.”, - рассказывает один из авторов проекта, биомедицинский инженер СПбГЭТУ “ЛЭТИ” Артур Овсепьян.

В состав исследовательской группы вошли ученые Научного центра мирового уровня (НЦМУ) Павловский центр «Интегративная физиология – медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям стрессоустойчивости», который был создан в 2020 году по нацпроекту «Наука и университеты». В состав НЦМУ входят СПбГЭТУ «ЛЭТИ» и три учреждения РАН – Институт физиологии им. И.П. Павлова, Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова и Институт медико-биологических проблем.

Из данных компьютерной и магнитно-резонансной томографии учеными  была сгенерирована компьютерная модель, которая содержит более 80 анатомических структур шеи, включая опорно-двигательный аппарат, органы и фасции шеи. Сегментация данных проводилась совместно с опытными экспертами в области медицинской визуализации и топографической анатомии. Антропоморфность достигалась с помощью технологий обратного проектирования.

Разработка была создана с помощью программного обеспечения SolidWorks, HyperMesh. Моделирование материалов и анализ методом конечных элементов выполнялись с использованием программного обеспечения Abaqus CAE. Для наглядности и удобства цифровая модель имеет визуальный интерфейс. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Annals of Anatomy. 

“Наша модель показала довольно хорошую точность – 81,3% совпадения с результатами, полученными при операции на трупном материале. С ее помощью мы можем количественно оценить эффективность той или иной операции на щитовидной железе, можем понять, какие существуют риски для возникновения дефектов при хирургическом вмешательстве. А также какова вероятность рецидивов”, - рассказывает старший научный сотрудник НМИЦ им. В.А. Алмазова, ведущий научный сотрудник НЦМУ “Павловский центр”, участником которого является СПбГЭТУ “ЛЭТИ” Евгений Пустозеров.

Сейчас ученые работают над повышением точности созданной модели. В научном проекте приняли участие исследователи из СПбГЭТУ “ЛЭТИ”, СПбГУ, Московского областного госуниверситета, Северо-Западного государственного медицинского университета им. И.И. Мечникова, Сеченовского университета, Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова Минобороны РФ и некоторых других.


Ньюсмейкер: Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» — 42 публикации
Сайт: etu.ru/ru/nauchnaya-i-innovacionnaya-deyatelnost/novosti1/uchenye-leti-razrabotali-cifrovoj-dvojnik-shei-dlya-effektivnogo-planirovaniya-operacij-na-shhitovidnoj-zheleze
Поделиться:

Интересно:

Мэр Москвы продлил срок полномочий бизнес-омбудсмена Татьяны Минеевой
22.02.2024 17:32 Документы
Мэр Москвы продлил срок полномочий бизнес-омбудсмена Татьяны Минеевой
Мэр Москвы Сергей Собянин ещё на пять лет продлил срок полномочий бизнес-омбудсмена Татьяны Минеевой. Указ о назначении был подписан и опубликован 22 февраля 2024 года на сайте столичной мэрии. Ранее на пост Уполномоченного по защите прав предпринимателей в городе Москве Татьяна...
Об истории женского предпринимательства расскажет выставка
22.02.2024 09:12 Мероприятия
Об истории женского предпринимательства расскажет выставка
В Москве в музее предпринимателей, меценатов и благотворителей 2 марта 2024 года начнет работу выставка «Женское предпринимательство: сквозь века». Она расскажет об историях и судьбах выдающихся дореволюционных женщин-предпринимателей и современных бизнес-леди, продолжающих традиции и успешно...
«Тенденция – к объединению»
21.02.2024 19:29 Интервью, мнения
Тенденция – к объединению
Гендиректор ЧОО - о том, что изменилось в сфере охраны и почему одной технической безопасности мало Близится 23 февраля. В России в этот день отмечается День защитника Отечества, который изначально являлся праздником для всех военнослужащих, но сегодня это праздник всех мужчин, способных встать на...
«Выберу.ру»: рейтинг лучших семейных ипотек в феврале 2024 года
21.02.2024 18:38 Аналитика
«Выберу.ру»: рейтинг лучших семейных ипотек в феврале 2024 года
«Выберу.ру» подготовил рейтинг банков с наиболее выгодными для семей с детьми ипотечными программами на покупку квартир в новостройках страны благодаря скидкам банков к базовой ставке 6%. В ходе исследования мы сравнили условия семейной ипотеки в линейках российских банков из ТОП-100 по объемам...
Рашид Темрезов принял участие в совещании по вопросу капремонта школ
21.02.2024 14:24 Новости
Рашид Темрезов принял участие в совещании по вопросу капремонта школ
В минувшую среду, 20 февраля, Глава Карачаево-Черкесии Рашид Темрезов принял участие в совещании, которое провел Президент России в режиме ВКС с субъектами России о ходе реализации программы капитального ремонта школ. Федеральная программа капитального ремонта школ реализуется по поручению...