Объединение знаний и опыта во благо успешного развития научных разработок для лечения маленьких пациентов №4(115), 2022 год

— Антон Сергеевич, в чём заключаются главные задачи и цели Центра коллективного пользования?

— Центр коллективного пользования, открытый в НМИЦ имени Г.И. Турнера в 2021 году, был создан на базе двух лабораторий: лаборатории экспериментальной травматологии и ортопедии и лаборатории аддитивных технологий. Это усилило наши возможности во взаимодействии с коллегами из других медицинских учреждений, что, в свою очередь, развивает нашу медицинскую науку и продвигает в практику лучшие решения.

На базе нашего ЦКП разные организации (и не только медицинские) могут проводить исследования и разрабатывать новые методики для лечения различных заболеваний. Научное взаимодействие — важная миссия Центра: это коллаборация нескольких учреждений в проведении определённого исследования. Так мы создаём некий новый продукт совместными усилиями, а затем выводим его на рынок для практического использования.

Второй вариант использования базы ЦКП — это выполнение заказов по проведению исследований из других учреждений на коммерческой основе.

Есть ещё и третий вариант: сотрудники других учреждений могут сами провести в нашем ЦКП исследование и получить результат, опираясь на свои научные идеи и используя наше оборудование и расходные материалы.

— Ваши лаборатории оснащены по последнему слову техники и занимаются серьёзными исследованиями. В чём их главные возможности?

— В лаборатории экспериментальной травматологии и ортопедии имени Г.И. Гайворонского мы разрабатываем новые хирургические методы лечения, а также уникальные конструкции для оперативного вмешательства при травмах и заболеваниях опорно-двигательной системы. Оборудование, которым оснащена лаборатория, позволяет проводить различные оперативные вмешательства в рамках исследований, например исследования in vivo с использованием животных: в лаборатории есть анестезия, хирургический микроскоп, два аппарата для искусственной вентиляции лёгких, нейрофизиологическое оборудование, есть возможность вести до пяти операций на мелких грызунах одновременно. Мы также оснащены гематологическими, биохимическими анализаторами, можем провести коагулограмму и сделать другие анализы — у лаборатории имеются все диагностические возможности.

Операционная в лаборатории использует современное нейрофизиологическое оборудование, это даёт возможность проводить самые различные исследования в области травматологии и ортопедии. Использование микрохирургического инструмента и операционных микроскопов позволяет проводить исследования в области микрохирургии и сосудистой хирургии.

А в лаборатории аддитивных технологий ведутся исследования, которые направлены на расширение внедрения аддитивных технологий и компьютерной ассистенции в хирургическом лечении детей с ортопедической патологией. Разрабатываем новые подходы и стандарты для улучшения результатов оперативного лечения, в частности с врождённой деформацией позвоночника, заболеваниями тазобедренного сустава и конечностей. В лаборатории трудится мультидисциплинарная команда специалистов: травматологов-ортопедов, врачей лучевой диагностики, специалистов биоинжиниринга, специалистов 3D-печати (кстати, работающих на уникальном 3D-принтере, подобного которому нет ни в одном другом медицинском центре коллективного пользования: с его помощью уже делают под ключ специальные направляющие для проведения операций на позвоночнике). Обязательным условием созданных новых технологий, ряд из которых имеет патенты на изобретения Российской Федерации, является их внедрение в практику. Первые персонифицированные шаблоны-направители для выполнения тройной остеотомии таза у пациентов детского возраста с дисплазией тазобедренного сустава были разработаны и созданы в нашей лаборатории. Эти шаблоны, напечатанные на 3D-принтере, успешно применяются при операциях у пациентов с патологией тазобедренного сустава в настоящее время. Сформированы собственные стандарты работы на всех этапах: от КТ- и МРТ-исследований у детей с ортопедическими заболеваниями, планирования и моделирования объёма хирургических операций до использования шаблонов-направителей, которые позволяют с математической точностью добиться нужного результата в ходе операции.

— Какие новейшие разработки ЦКП вы бы назвали?

— Несмотря на то что Центр коллективного пользованиия работает всего один год, здесь уже проводится множество интересных работ. Во-первых, стоит назвать такую разработку, как модель контузионной травмы спинного мозга. Также разработана методика замещения объёмных костных дефектов при помощи синтетических имплантатов на основе хитозана и гидроксиапатита. Идёт апробация синтетических сосудов на основе нановолокон, предназначенных для замещения участков крупных и средних сосудов, а также разработка нановолоконных раневых покрытий на основе биополимеров.

В нейрофизиологической лаборатории проводится изучение эффектов, которые оказывают воздействие на головной и спинной мозг с помощью неинвазивных методик. Например, при воздействии на нервную систему слабыми электрическими токами происходит улучшение двигательной активности пациентов с ортопедическими недугами.

В лаборатории аддитивных технологий, как уже отмечено, мы печатаем на 3D-принтере модели костных структур (тазобедренных суставов, позвоночника, костей предплечья), которые в точности отражают патологические состояния у пациентов. В итоге возможно отработать различные варианты планируемого оперативного вмешательства и выбрать оптимальную методику лечения. В дальнейшем, уже в ходе операции, удаётся полностью реализовать этот объём вмешательства с учётом индивидуальных особенностей пациента.

— Логично предположить, что в таком стремительно развивающемся Центре уделяется внимание и образовательному направлению.

— Да, у нас есть образовательные программы для школьников и студентов. Мы погружаем их в науку, знакомим школьников с азами научных исследований, а студентов и аспирантов — с более серьёзными направлениями, например: математическое моделирование, статистический анализ. В этом направлении мы сотрудничаем, в частности, с Московским политехническим университетом, Санкт-Петербургским государственным университетом 

аэрокосмического приборостроения. Планируют работать с нашим Центром коллективного пользования такие вузы, как Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет, Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова, Северо-Западный государственный медицинский университет имени И.И. Мечникова.

— С какими организациями вы проводите совместные исследования?

— Технологические возможности ЦКП уже интересуют многие научные и медицинские учреждения. Например, специалисты Банка стволовых клеток планируют изучать здесь эффективность геля на основе фибробластов; он нужен для восстановления кожи после операций, ожогов: благодаря его применению пограничные ожоги заживают не за три, а за одну неделю.

В рамках совместных исследований с Институтом наномолекулярных соединений, Политехническим университетом у нас изучается разработка покрытий из нановолокон хитина, хитозана. В составе таких нановолокон есть антибактериальные компоненты и системы регенерации.

Проводятся совместные проекты с такими организациями, как научно-исследовательская лаборатория «Полимерные материалы для тканевой инженерии и трансплантологии» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого; Петербургский институт ядерной физики НИЦ «Курчатовский институт»; Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет; Институт высокомолекулярных соединений РАН. В экспериментальной лаборатории проводятся разработка и доклиническая апробация различных металлоконструкций и тканеинженерных материалов медицинского назначения.

Приглашаем на нашу площадку для проведения совместных исследований и другие вузы и научные организации города с целью объединения знаний и опыта во благо успешного развития научных разработок для улучшения результатов лечения маленьких пациентов с патологией опорно-двигательной системы в Российской Федерации.