В ИРНИТУ доцент кафедры технологии и оборудования машиностроительных производств Алексей Пятых получил грант президента РФ.Научные исследования молодого ученого посвящены повышению эффективности технологии изготовления медицинских имплантов из титановых сплавов. Сумма гранта на два года составляет 1,2 млн рублей.
В команде молодого ученого работают студенты Института авиамашиностроения и транспорта.
По информации Алексея Пятых, 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.
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.
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.
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.
