26.03.2022 10:46
Новости.
Просмотров всего: 4992; сегодня: 1.

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:

Как генерала приговорили к ВМН, а он стал Героем Советского Союза
15.01.2026 12:14 Персоны
Как генерала приговорили к ВМН, а он стал Героем Советского Союза
Генерал Иван Лазаренко – человек уникальный. В истории России лишь семь человек смогли стать одновременно Полными Георгиевскими кавалерами и Героями СССР. Лазаренко один из них. Уже поэтому он – настоящая легенда! Кроме того, именно его 42-я дивизия обороняла Брестскую крепость и её окрестности в горячие июньские дни 1941 года (тот же знаменитый майор Гаврилов командовал в ней полком). Только ничего героического власть в обороне крепости не усмотрела, а Ивана за то, что его дивизия не удержала рубежи, приговорили без права апелляции к расстрелу. Участник четырёх войн Ваня (1895 г.р.) вырос в бедной крестьянской семье (не казачьей) на Кубани. В 10 лет он вынужден был пойти батрачить, поэтому окончил всего 2 класса. В сентябре 1915 г. парень принял боевое крещение на Германском фронте. Через год он стал Полным Георгиевским кавалером, был произведен в унтер-офицеры и назначен командиром...
«Литературный конфуз» ИИ: правнук свечника требует извинений у OpenAI
12.01.2026 15:40 Интервью, мнения
«Литературный конфуз» ИИ: правнук свечника требует извинений у OpenAI
«Литературный конфуз» ИИ: правнук свечника требует извинений у OpenAI за ошибку в «Двенадцати стульях» История с неверным ответом нейросети о мечте отца Фёдора из классического романа вылилась в публичный скандал и акцию протеста от компании «Mauzer». Что может быть общего между свечным производством, классикой советской литературы и искусственным интеллектом? Как выяснилось, гораздо больше, чем можно было предположить. В центре необычного скандала оказалась популярная нейросеть ChatGPT, допустившая досадную фактическую ошибку, и Сергей Маузер — предприниматель и правнук мастера-свечника, для которого эта ошибка стала поводом для принципиального спора о качестве ИИ. В чём провинился ИИ? Поводом для конфликта стал, казалось бы, невинный вопрос из школьной программы по литературе. Пользователь поинтересовался у нейросети, какой персонаж Ильфа и Петрова мечтал о собственном свечном...
Международная выставка «ИМПУЛЬС»: покажите свои инновации миру!
12.01.2026 12:42 Мероприятия
Международная выставка «ИМПУЛЬС»: покажите свои инновации миру!
Международная выставка «ИМПУЛЬС»: покажите свои инновации миру! 26–28 марта 2026 года в атриуме Дворца Спорта Большой (Федеральная территория Сириус, Сочи) откроется Международная выставка товаров и услуг «ИМПУЛЬС» — ключевое событие в области инклюзивного спорта и доступных технологий. Выставка пройдёт в рамках III Международного фестиваля адаптивных видов спорта «ИМПУЛЬС» — International Inclusive Games 2026 и объединит лидеров индустрии, инноваторов и всех, кто создаёт решения для спорта без границ. Что представят участники? Современное спортивное оборудование и экипировку. Инновационные протезы и ортезы. Реабилитационные технологии и тренажёры. Цифровые платформы, приложения и гаджеты для адаптивного спорта. Решения по доступности среды и универсальному дизайну. Услуги для развития инклюзивных практик в спорте и повседневной жизни. Глобальная аудитория: более 20 000 посетителей за...
День перед Рождеством. Как готовились к празднику в Российской империи
06.01.2026 12:03 Аналитика
День перед Рождеством. Как готовились к празднику в Российской империи
В царской России главным зимним праздником было Рождество Христово. Готовиться к нему начинали за несколько недель. Праздничная суматоха достигала высшей точки за пару дней до Рождества: хозяйки устраивали в домах генеральные уборки и собирались принимать гостей, дети вместе с родителями шли на базар выбирать самую красивую елку, а повара соревновались в мастерстве, придумывая изысканные блюда к столу. Ёлки, застолья, колядки… Рождество в XIX веке трудно было представить без походов в гости. Накануне долгожданных визитов дома тщательно убирали: двигали мебель, снимали со стен картины и зеркала, чтобы убрать все следы пыли или грязи. Правилом хорошего тона считалось не отказывать в визите никому из знакомых, особенно – если они были людьми пожилыми. В крупных городах вереницы гостей с подарками в руках сновали по домам с Рождества до самого Крещенского сочельника. К организации...
Выставку о Московском ополчении в декабре посетили свыше 9000 человек
02.01.2026 14:58 Новости
Выставку о Московском ополчении в декабре посетили свыше 9000 человек
В декабре 2025 года в Москве прошла масштабная серия передвижных фотовыставок «Вспомним всех поимённо! Московское ополчение». Этот проект был реализован Ассамблеей народов мира при поддержке Комитета общественных связей и молодёжной политики города Москвы в рамках гранта Мэра Москвы. Проект приурочен к Году 80-летия Победы в Великой Отечественной войне и направлен на сохранение исторической памяти о москвичах, добровольно вставших на защиту столицы летом и осенью 1941 года. С 8 по 26 декабря экспозиция была представлена в вузах, колледжах и кадетских корпусах Москвы. Площадками для проведения фотовыставки стали: - Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации; - Московский государственный юридический университет имени О.Е. Кутафина (МГЮА); - Колледж многоуровневого профессионального образования РАНХиГС; - Российский государственный социальный...