Российские студенты создали имитацию человеческого мозга

Мозг, который на вид и на ощупь почти не отличить от человеческого, создали студенты НИТУ «Мисис» для нейрохирургической практики. «Фантом» мозга из гидрогеля позволит студентам изучать патологическую анатомию тканей, а практикующим нейрохирургам – проводить тренировочные операции.

Фото: МИССИС

Нейрохирургические операции – сложный процесс, требующий от врача предельного понимания структуры головного мозга, природы и формы патологии, допустимых границ вмешательства. Даже нейрохирурги с многолетним опытом могут испытывать трудности, столкнувшись с редким клиническим случаем, будь то труднодоступная локация опухоли, обширный инсульт или особенно большая гематома.

На сегодняшний день хирургов и студентов есть три основных способа изучать объемную структуру органов: через 3D-симуляцию в VR-очках, на кадаврах (то есть телах умерших людей), а также с помощью «фантомов» – моделей органов в натуральную величину. У каждого из способов есть свои недостатки – так, VR-технологии очень дорогие и не дают оператору в полной мере ощутить процесс операции физически. Использование кадавров негуманно, к тому же мертвые ткани сильно «теряют» в характеристиках. «Фантомы» – наиболее оптимальный вариант, однако на сегодняшний день их изготавливают из силикона, который сильно отличается от органических тканей по механическим характеристикам.

Как сообщили «МК» в НИТУ «Мисис», здесь предложили альтернативный вариант изготовления «фантома» человеческого мозга – из гидрогеля на основе данных компьютерной и магнитно-резонансной томографии. На первом этапе делается 3D-реконструкция мозга некоего пациента и печатается из полимера. Затем на основе этой формы, изготавливается силиконовая копия, в которую заливается гидрогель. Полученную заготовку помещают сначала в морозильную, а потом в холодильную камеру. Общее время изготовления такого «фантома» – около 30 часов.

Первый, пробный образец представляет собой уменьшенную копию настоящего (1:4) мозга. Механические испытания показали, что предел прочности «фантома» почти соответствует полушарий человеческого мозга. Следующим шагом будет увеличение модели до настоящих размеров мозга взрослого человека. Кроме того, планируется добавить в такой мозг имитацию сосудов и патологических изменений: опухолей, кровяных сгустков и бляшек.

Вам также может понравиться