Научные исследования молодого ученого посвящены повышению эффективности технологии изготовления медицинских имплантов из титановых сплавов. Сумма гранта на два года составляет 1,2 млн рублей.Доцент кафедры технологии и оборудования машиностроительных производств Алексей Пятых рассказал, что объем рынка ортопедических имплантов ежегодно увеличивается в связи с совершенствованием технологий проведения медицинских операций и реабилитации пациентов. Кроме того, снижается возраст пациентов, прибегающих к оперативному вмешательству, что вызвано преждевременной трансформацией костной ткани из-за нарушения питания и малоподвижного образа жизни.
Попытки производить транспедикулярные винты на базе малых предприятий, занимающихся обычной обработкой деталей из конструкционных сталей, приводят к тому, что они не обладают полным объемом необходимых прочностных характеристик и отличаются низким уровнем приживаемости биологической ткани. Поломки и деформация винтов происходят как во время операции, так и в период реабилитации пациентов. Низкая приживаемость вызвана неудовлетворительной микрогеометрией винтовой поверхности.
Одним из наиболее распространенных металлических материалов для производства транспедикулярных винтов, применяемых при операциях на позвоночнике, является титан, который относится к труднообрабатываемым материалам. Для изготовления изделий из титана требуются специальные компетенции, которые сосредоточены в таких отраслях, как авиастроение и судостроение.
Многие российские клиники пытаются решить проблему за счёт применения зарубежных винтов, которые дороже отечественных аналогов в 3-6 раз.
«Научная новизна моего исследования заключается в разработке высокопроизводительной технологии механической обработки транспедикулярных винтов оптимизированной конструкции из отечественных титановых сплавов прогрессивными режущими инструментами.
В результате будут исключены структурные изменения материала винта, потеря прочности, снижение качества и ресурса», - пояснил Алексей Пятых.
Разработчик отмечает, что стоимость винтов будет приемлема для отечественных медицинских центров. Это достигается за счёт обработки винта на максимально допустимых режимах резания и использования автоматизированного оборудования.
«Винты, изготовленные по технологии, предложенной в данном проекте, будут иметь качество и ресурс, не уступающие винтам, созданным ведущими мировыми производителями. При этом их стоимость будет ниже в 2-5 раз. На изготовление одного винта потребуется примерно три минуты. Соответственно, производительность участка составит 20 винтов в час или 690 винтов в сутки при трехсменной работе. Это позволит оперативно выполнять заказы медицинских учреждений», - уточнил Алексей Пятых.
В команде молодого ученого работают студенты Института авиамашиностроения и транспорта.
