Исследователи Иллинойсского университета Урбана-Шампейн используют 3D-печать и машинное обучение для создания нового типа биоматериала для восстановления костей. Этот материал имитирует распределение напряжений в натуральной кости, предлагая потенциально лучшее решение для лечения переломов бедренной кости по сравнению с традиционными металлическими пластинами.
Переломы бедренной кости, длинной кости верхней части голени, являются распространенной проблемой, особенно у пожилых людей. Традиционные методы восстановления часто включают металлические пластины и шурупы. Во время выполнения работы они могут вызывать боль, расшатывание и даже дальнейшие травмы. Этот новый подход идет другим путем.
Команда использует “полностью контролируемую вычислительную платформу” для проектирования и создания материалов, имитирующих свойства распределения напряжений в кости. Представьте, что база данных материалов и алгоритмы машинного обучения работают вместе. Они разрабатывают виртуальный материал, затем анализируют взаимосвязь между его структурой и тем, как он справляется со стрессом. Но исследователи идут еще дальше. Они используют специальный алгоритм вычислительной оптимизации, чтобы не только воспроизвести структуру кости, но и максимально увеличить ее способность распределять нагрузки.
Исследования не прекращаются в компьютере. Команда напечатала на 3D-принтере полномасштабный полимерный прототип своего материала, вдохновленного биологией, и прикрепила его к модели сломанной бедренной кости. Эта материальная модель позволила им проверить ее эффективность в реальном мире, подтвердив возможность создания синтетических материалов, имитирующих рост биологических систем.
Речь идет не только о фиксации сломанных бедренных костей. Исследователи предполагают, что с помощью этого метода будут созданы имплантаты, активно стимулирующие восстановление костей. Обеспечивая оптимальную поддержку и снижая нагрузку на место перелома, эти имплантаты могут значительно улучшить сроки заживления и результаты.
3d печать и 3d сканирование в Краснодаре по всем вопросам писать сюда- Telegram: https://t.me/fidller
наш магазин https://fidller.com/category/uslugi-3d-pechati-fdm-fff-sla-3d-skanirovanie/
наши работы можно увидеть тут вконтакте: https://vk.com/3d_krd_123
блог в телеграм — https://t.me/+i_ceC6MQZ6Y5MjEy
Александр
Спасибо!
Теперь редакторы в курсе.