Биомеханическое моделирование функционирования стремени среднего уха человека

Автор: Селянинов А.А., Еловиков А.М., Чарнцева О.В., Еловиков В.А.

Журнал: Российский журнал биомеханики @journal-biomech

Статья в выпуске: 4 (74) т.20, 2016 года.

Бесплатный доступ

Передача звука в среднем ухе является механическим процессом. В данной работе рассмотрены две задачи: разработка биомеханической модели функционирования стремени как упругого и абсолютно твердого тела в норме и при его фиксации отосклеротическим процессом, а также моделирование системы передачи звука через стремя и его протез при операции стапедопластики при пересечении и сохранении стременной мышцы. Моделирование упругого состояния стремени показало, что при фиксации стремени перемещения смещаются к головке косточки, а деформации достигают максимума в основании ножек стремени, как и напряжения. Полученные при биомеханическом исследовании сведения согласуются с данными литературы по морфологическим изменениям стремени при отосклерозе. Кинематическая модель движения стремени как абсолютно твердого тела позволила говорить о возможности сохранения стременной мышцы при стапедотомии в отличие от классической схемы ее пересечения. Клинические исследования, базирующиеся на выборке из 340 операций, показали, что процесс улучшения слуха после стапедопластики с сохранением стременной мышцы идет интенсивнее в сравнении с классическим вариантом ее пересечения. Предложенные биомеханические модели являются вкладом в теоретическую разработку проблем стапедопластики и могут быть полезными для практикующих отохирургов.

Еще

Биомеханические модели, отосклероз, функционирование стремени, стапедопластика, стапедотомия, протез стремени, сохранение сухожилия стременной мышцы

Короткий адрес: https://sciup.org/146216220

IDR: 146216220

Список литературы Биомеханическое моделирование функционирования стремени среднего уха человека

  • Анатомия среднего уха . -URL: budcdorov.ru/1-21533.html (дата обращения: 03.04.2016).
  • Атлас анатомии человека . -URL: anatomy_atlas.academic.ru/1790/%D0 %A1%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%BD%D0%B5%D0%B5_%D1%83%D1%85%D0%BE (дата обращения: 03.04.2016).
  • Вульштейн Х. Слухоулучшающие операции: пер. с нем. -М.: Медицина, 1972. -426 с.
  • Дубровский В.И. Биомеханика. -М.: ВЛАДОС, 2003. -388 с.
  • Еловиков А.М., Селянинов А.А., Лиленко С.В., Нигматуллина С.В. Биомеханические предпосылки сохранения сухожилия стременной мышцы при стапедопластике//Вестник оториноларингологии. -2014. -№ 5. -С. 41-44.
  • Еловиков А.М., Селянинов А.А., Лиленко С.В., Нигматуллина С.В. Биомеханические особенности функционирования протеза стремени для стапедопластики при различном расположении центра тяжести//Российская оториноларингология. -2014. -№ 2 (69). -С. 27-31.
  • Еловиков А.М., Селянинов А.А., Лиленко С.В., Няшин Ю.И. Биомеханические и клинические аспекты перилимфатической фистулы после стапедопластики//Российская оториноларингология. -2012. -№ 4 (59). -С. 50-54.
  • Еловиков А.М., Селянинов А.А., Няшин Ю.И., Лиленко С.В. Условия функционирования протеза стремени с позиции биомеханического моделирования//Российская оториноларингология. -2012. -№ 5 (60). -С. 57-61.
  • Еловиков А.М., Селянинов А.А., Няшин Ю.И. Особенности функционирования стремени при отосклерозе с позиции биомеханического моделирования//Вестник оториноларингологии. -2013. -№ 2. -С. 31-33.
  • Кобрак Г.Г. Среднее ухо. -М.: Медгиз, 1963. -455 с.
  • Михасев Г.И., Фирсов М.А., Ситников В.П. Моделирование свободных колебаний звукопроводящей системы реконструированного среднего уха//Российский журнал биомеханики. -2005. -№ 9. -С. 52-62.
  • Нейман Л.В. Анатомия, физиология и патология органов слуха и речи: учеб. пособие для студентов дефектологических факультетов педагогических институтов. -3-е изд. -M., 1970. -184 с.
  • Нигматуллина С.В., Селянинов А.А. Собственные частоты имплантата стремени поршневого типа//Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. -2012. -№ 3. -С. 136-148.
  • Преображенский Н.А., Патякина О.К. Стапедэктомия и стапедопластика при отосклерозе. -М.: Медицина, 1973. -272 с.
  • Сватко Л.Г. Отосклероз. Патогенез, морфохимия и хирургическое лечение. -Казань, 1974. -142 с.
  • Селянинов А.А., Еловиков А.М., Бородулина Т.С., Подгаец Р.М. Выбор параметров протеза стремени при стапедопластике на основе собственных частот//Российский журнал биомеханики. -2009. -№ 4. -С. 42-53.
  • Ундриц В.Ф., Темкин Я.С., Нейман Л.В. Руководство по клинической удиологии. -М.: Медгиз, 1962. -324 с.
  • Чигарев А.В., Михасев Г.И., Борисов А.В. Биомеханика: учеб. . -Минск: Технопринт, 2004. -URL: www.mmf.bsu.by/ckfinder/userfiles/files/stud/BNmsshlect.pdf (дата обращения: 01.04.2016).
  • Beer H.-J., Bornitz M., Hardke H.-J., Schmidt R., Hofman G., Vogel U., Zahnet T., Huttenbrink K.-B. Modeling of components of the human middle ear and simulation of their dynamic behavior//Audiol. Neurootol. -1999. -Vol. 4. -P. 156-162.
  • Eiber A., Huber A.M., Lauxmann M., Chatzimichalis M., Sequeira D., Sim J.H. Contribution of complex stapes motion to cochlea activation//Hear Res. -2012. -Vol. 284, № 1-2. -P. 82-92.
  • Huttenbrink K.B. Biomechanics of stapesplasty: a review//Otol. Neurootol. -2003. -Vol. 24, № 4. -P. 548-557.
  • Rosowski J.J. Mechanism of sound conduction in normal and diseased ears//The function and mechanics of normal, diseased and reconstructed middle ear/Eds. J.J. Rosowski, S.N. Merchant. -The Hague: Kugler Publications, 2000. -P. 137-145.
  • Sim J.H., Puria S. Soft tissue morphometry of the malleus-incus complex from micro-CT imaging//J. Assoc. Res. Otolaryngology. -2008. -Vol. 9. -P. 5-21.
  • Volandri G., Di Puccio F., Forte P., Manetti S. Model-oriented review and multi-body simulation of the ossicular chain of the human middle ear//Medical Engineering & Physics. -2012. -Vol. 34. -P. 1339-1355.
Еще
Статья научная