Новости

В Сириусе создают технологию дизайна, моделирования и производства персонализированных имплантов аортального клапана
В Сириусе создают технологию дизайна, моделирования и производства персонализированных имплантов аортального клапана
20 января 2026

В рамках технологического суверенитета учёные Научно-технологического университета «Сириус» разрабатывают технологию пациентоориентированного дизайна, моделирования и производства протезов клапана сердца для хирургического лечения аортального стеноза. Проблема аортального стеноза (патологии, при которой нарушается объём кровотока через клапан сердца) часто развивается с возрастом из-за кальцификации створок. Существующие методы, в частности, транскатетерная имплантация протеза аортального клапана имеют как ряд плюсов, так и ряд ограничений. Например, используемые клапаны чаще всего имеют стандартную, типовую конструкцию, которая не учитывает как индивидуальную анатомию пациента, так и его физико-механические свойства, что может приводить к осложнениям и повторным вмешательствам с риском для жизни пациента. Новая технология позволит изготавливать более рациональные конструкции для разных клинических случаев, что повысит эффективность лечения. Проект реализуется при поддержке федеральной территории «Сириус» в рамках госпрограммы «Наука».

Исследователи Научно-технологического университета «Сириус» работают над проектом по созданию технологии проектирования, моделирования и производства персонализированных имплантов для лечения одного из самых распространённых заболеваний сердца — аортального стеноза. 

При данной патологии сужается устье аортального клапана. При этом нарушается кровоток из левого желудочка в аорту, что приводит к ряду осложнений и снижает качество жизни. С ростом продолжительности жизни в России и мире число пациентов с этим диагнозом неуклонно увеличивается, поэтому проблема становится всё более масштабной.

Одним из методов хирургического лечения является мини-инвазивная операция по транскатетерной имплантации аортального клапана (ТИАК). По сравнению со стандартной процедурой замены клапана на открытом сердце, процедура ТИАК может быть выполнена через небольшие проколы в бедренной артерии. Однако данный подход имеет ряд ограничений. Например, используемые клапаны чаще всего имеют стандартную, типовую конструкцию, которая не учитывает как индивидуальную анатомию пациента, так и его физико-механические свойства, что может приводить к осложнениям, связанными с неоптимальным расположением протеза, ухудшением его функциональных характеристик и последующими гемодинамическими нарушениями, что влечёт за собой повторные вмешательства с риском для жизни пациента.

Учёные Научно-технологического университета «Сириус» предлагают новый подход, направленный на решение этой проблемы. Специалисты Научного центра генетики и наук о жизни разрабатывают комплексную технологию, которая позволит проектировать персонифицированные стенты-каркасы аортального клапана, створчатый аппарат из биосовместимых полимерных материалов для конкретного пациента, а также рассчитывать их физико-механические характеристики с помощью математических методов и алгоритмов. Далее проводится решение связанной задачи гидродинамики и твёрдого тела для оценки гемодинамических параметров и напряжённо-деформированного состоянии аорты и протеза. После этого выбирается рациональная конструкция, которую можно изготовить в том числе и методами аддитивного производства. Последующие исследования включают как компьютерное моделирование работы разработанного протеза клапана in silico, так и испытания готового прототипа на современных экспериментальных моделях, имитирующих работу сердца in vitro.

«Особенностью технологии является не только экспериментальные исследования и аддитивное производство, но и компьютерное моделирование поведения имплантов в аорте для прогнозирования их биомеханического поведения и расчёта гемодинамических характеристик. Таким образом, мы можем сначала спроектировать имплант с учётом различных параметров на основе собственного разработанного программного обеспечения, смоделировать его поведение в фиброзном кольце пациента, а затем изготовить на опытном производстве. В рамках научного задела нашей исследовательской группы по данной тематике недавно опубликован ряд статей в ведущих зарубежных и российских журналах, в частности Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, Mechanics of Solids, Патология кровообращения и кардиохирургия. Мы надеемся, что данная технология позволит снизить число послеоперационных осложнений и повысить качество жизни пациентов», — комментирует руководитель научной группы Научного центра Генетики и наук о жизни Университета «Сириус», доктор физико-математических наук Алексей Кучумов.

Проект реализуется при поддержке федеральной территории «Сириус» в рамках госпрограммы «Наука» в партнёрстве с ведущими кардиохирургическими центрами страны: Национальным медицинским исследовательским центром им. академика Е.Н. Мешалкина и Федеральным центром сердечно-сосудистой хирургии им. С.Г. Суханова. Ожидается, что разработанная технология повысит безопасность и эффективность операций по замене аортального клапана.

Автор: Денис Новиков

1
Смотрите также:
06.03.2026
10 новых проектов Университета «Сириус» получили поддержку Российского научного фонда
05.03.2026
В Университете «Сириус» выяснили, как стареет наш иммунитет
04.03.2026
В Сириусе изучают то, как человек может управлять собственным восприятием времени
02.03.2026
Студент Университета «Сириус» стал победителем стипендиального конкурса для молодых исследователей
28.02.2026
Учёные Университета «Сириус» разработали технологию изготовления трёх препаратов от орфанных заболеваний
28.02.2026
Студенты ИТ-специалитета Университета «Сириус» создают полигон для тренировок пожарных
Обратная связь

Нажимая на кнопку «СОГЛАСЕН», Вы подтверждаете, что проинформированы об использовании на нашем сайте файлов cookie, а также ознакомлены с нашей Политикой конфиденциальности.

Согласен