Травматолог-ортопед, нейрохирург нейрохирургического отделения № 2 областной клинической больницы Евгений Ковалев – обладатель золота и серебра в двух номинациях престижного конкурса.
Евгений Ковалев показывает индивидуальный навигационный шаблон и макет позвоночника, распечатанные на 3D-принтере
Он представил жюри разработки, связанные с его профессиональной деятельностью. Второе место среди молодежных проектов заняло его «Применение смартфон-ассистированной технологии дополненной реальности для предоперационного планирования». Безусловным лидером оказалась технология создания индивидуальных навигационных шаблонов в хирургии позвоночника с применением аддитивных 3D-технологий. Он же получил грант для коммерциализации разработки – более 16,5 тысячи рублей.
– Постараюсь наиболее просто и понятно объяснить, в чем суть этой технологии, – рассказал Евгений Ковалев. – На 3D-принтере печатается специальное приспособление (шаблон), которое во время операции прикладывается к определенному позвонку и позволяет наиболее точно направить инструмент хирурга для установки винтов. Поскольку устройство «ведет» руки хирурга, то вероятность повредить артерии или спинной мозг крайне мала. К тому же сокращается время операции: уже не нужно постоянно делать снимки, привлекать лаборанта для изменения положения дуги и многое другое.
Идею индивидуальных шаблонов гомельский нейрохирург подсмотрел у азиатских коллег во время одной из конференций, которые проводились еще в доковидные времена. Врачи из Японии и Китая рассказывали, как использовали полимерные макеты для лечения сложных случаев заболевания позвоночника. Евгению захотелось создать что-то похожее и в нашей стране.
Помогли воплотить идею в жизнь сотрудники Института механики металлополимерных систем имени В. А. Белого НАН Беларуси, а позже технопарка «Коралл». Они предложили свою помощь в печати необходимых 3D-моделей. В качестве сырья был выбран материал на основе молочной кислоты (он биоразлагаемый и безопасный). На создание шаблона требовалось около 30 минут, на модель позвоночника – примерно шесть часов.
Полученные экземпляры поразили врача тем, насколько точно повторяли оригинальное строение человеческого позвоночника. Они позволяли рассмотреть все индивидуальные тонкости
расположения кровеносных сосудов, нервов и костей, и соответственно намного тщательнее подготовиться к хирургическому вмешательству.
– Мы – я и коллеги отделения областной больницы – провели эксперимент и проверили, насколько безопасна наша идея. Купили на рынке позвоночник свиньи, делали КТ, создали шаблоны и имплантировали винты. Установили более пятидесяти. Послеоперационное компьютерное исследование показало: ни один винт не прошел мимо запланированного места, – пояснил врач. – Когда получили хороший результат, провели две клинические операции – поставили пациентам восемь винтов. Эти операции также были успешными.
Второй проект гомельского нейрохирурга можно назвать грамотным дополнением первого. У врача появилась идея перенести все наработки в виртуальное пространство, чтобы модели позвоночников были всегда под рукой, например в смартфоне.
– Долго изучал, как пишутся программы дополненной реальности. В итоге после трех-четырех месяцев написал мобильное приложение, которое проецирует 3D-модель позвоночника при наведении камеры на специальный QR-код, – отметил нейрохирург. – Теперь при предоперационном планировании коллеги могут изучать не распечатанную модель, а ее аналог в смартфоне.
Как и любой инноватор Евгений уже знает, как возможно улучшить оба проекта. Например, направляющие в шаблонах сделать не полимерными, а металлическими. Таким образом их можно стерилизовать и многократно использовать. В приложении дополненной реальности модель позвоночника предлагается привязать к костной структуре. Но врачу хотелось бы, чтобы его разработка нашла применение в хирургии позвоночника и в других медицинских учреждениях страны.
