Российские ученые разработали «цифровую шею» для операций на щитовидной железе
Шея руководит подвижностью головы относительно туловища, а это способствует лучшей ориентации в пространстве, захвату пищи, защите и даже нападению. Она выполняет множество жизненно важных функций, поэтому особо уязвима и служит одним из наиболее сложных мест для проведения операций. Несмотря на значительный прогресс в изучении биомеханики шеи при помощи цифровых моделей, их точность и корректность находятся под вопросом. Чтобы добиться лучших успехов в планировании операций, ученые из «ЛЭТИ» разработали виртуальную модель шеи человека.
Как ученые разрабатывали модель?
В состав исследовательской группы вошли исследователи Научного центра мирового уровня и Павловский центр «Интегративная физиология — медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям стрессоустойчивости», который был создан в 2020 году по нацпроекту «Наука и университеты».
Ученые создали виртуальную антропоморфную модель шеи. Антропоморфность, то есть схожесть с реальной человеческой шеей, достигалась с помощью технологий обратного проектирования.
С помощью данных магнитно-резонансной томографии исследователи сгенерировали компьютерную модель, которая содержит более 80 анатомических структур шеи, включая опорно-двигательный аппарат, органы и фасции.
Что умеет «цифровая шея»?
Традиционно понимание строения и функционирования тела человека строилось на изучении трупных материалов. Однако сегодня развитие технологий визуализации открыло ученым перспективы по переходу от осязаемых объектов к виртуальным моделям, которые несут в себе куда больший объем информации.
По словам одного из авторов проекта, биомедицинского инженера СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Артура Овсепьяна, цель исследования заключалась в том, чтобы с помощью новой разработки воспроизвести биомеханику шеи в нормальном и послеоперационном состояниях. Сейчас ученые исследуют ее двигательные свойства после различных вариантов удаления щитовидной железы.
«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», — рассказал старший научный сотрудник НМИЦ имени В. А. Алмазова, ведущий научный сотрудник НЦМУ «Павловский центр» Евгений Пустозеров.
Сейчас ученые работают над повышением точности созданной модели.
