Учёные и инженеры-исследователи Восточно-казахстанского технического университета им. Д.Серикбаева разрабатывают технологии изготовления образцов отечественных медицинских инструментов и изделий медицинского назначения (ИМН).
Исследование направлено на разработку наукоемких инновационных технологий конструирования медицинских инструментов и изделий медицинского назначения для травматологии и ортопедии.
Цель научно-технической программы - разработка технологии изготовления опытных образцов отечественных медицинских инструментов и изделий медицинского назначения с заданными свойствами, с использованием современных аддитивных технологий и обработки на станках с числовым программным управлением (ЧПУ).
В ходе реализации программы выполнен комплекс работ, связанных с подготовкой и изготовлением заготовок на установке гидроабразивной резки. С использованием установки гидроабразивной резки осуществлен прецизионный раскрой листового и сортового проката из сертифицированных биосовместимых материалов, включая медицинскую нержавеющую сталь и титановый сплав марки ВТ6. Работа велась на основе цифровых 2D-моделей (CAD-файлов). Обеспечивался строгий контроль геометрических размеров вырезаемых заготовок. Применение "холодного" метода гидроабразивной резки гарантировало сохранение физико-механических свойств исходных материалов. Это исключило появление скрытых дефектов, которые могли бы проявиться на этапах фрезерования, полировки или стерилизации, и напрямую повлияло на надежность и безопасность будущих изделий.
Разработан дизайн специализированного медицинского инструмента — остеотомы для прецизионного высвобождения ортопедического протеза из цементной мантии, а также конструкции инерционного молота, предназначенного для эффективной и контролируемой передачи ударного импульса без значительной травматизации окружающих тканей. Работа проводилась с применением современных методов компьютерного моделирования в программной среде SolidWorks, что позволило на ранних этапах оптимизировать геометрию и конструкцию изделий, а также провести предварительные инженерные расчёты на прочность и устойчивость к нагрузкам, возникающим в ходе хирургических вмешательств.
Проанализированы результаты исследования по оценке степени химической деградации образцов медицинского материала из титана марки ВТ-6 путем изучения морфологии состояния исходной поверхности при воздействии агрессивных сред различной природы.
Рассмотрены итоги работы по прямому некаталитическому синтезу нового водорастворимого производного полинитрогидроксилированного фуллерена C₆₀(NO₂)₁₈(OH)₂ с использованием смеси концентрированных азотной и серной кислот.
Представлены результаты моделирования процессов обработки медицинских изделий с использованием различных методов машинного обучения для анализа свойств материалов. Проведен сравнительный анализ эффективности использования метода конечных элементов (МКЭ), Нейронной сети (ANN), Байесовской сети.
Учёные считают, что внедрение результатов исследования не только повлияет на снижение сегмента импорта изделий медицинского назначения, но и будет способствовать повышению конкурентоспособности Республики Казахстан на мировом рынке специализированных инструментов.
Научно-техническая программа BR24992786 «Разработка технологии изготовления образцов отечественных медицинских инструментов и изделий медицинского назначения»
Научный руководитель Азаматов Багдат Нурланович, PhD, руководитель Центра компетенции “Smart engineering” ВКТУ им. Д. Серикбаева
