Биомеханическое моделирование межпозвоночного диска поясничного отдела человека - современное состояние проблемы

Боль в поясничной области или другой части позвоночника - это важная причина снижения качества жизни и работоспособности населения, что напрямую влияет на экономику стран в целом. Каждый год в здравоохранении выделяется огромное количество средств на борьбу с этим недугом. Причины появления этой боли очень разнообразны: спазмы мышц, заболевания почек, остеопороз позвонков, грыжи межпозвоночных дисков и т.д. Доказано, что межпозвоночный диск L 4- L 5 является самой уязвимой частью поясничного отдела позвоночника, поэтому задача биомеханического моделирования межпозвоночного диска считается важной и актуальной в современном мире. Проведен комплексный анализ литературы за период с 2005 по 2018 г. Цель работы - рассмотреть разнообразные подходы к моделированию межпозвоночного симфиза, сильные и слабые стороны моделей и способы получения геометрической формы диска. В статье анализируются параметры: выбор определяющих соотношений, использование набора снимков компьютерной томографии или магнитно-резонансной томографии, геометрическая форма любой составной части модели, тип конечных элементов, программные пакеты (при выборе расчета напряженно-деформированного состояния и при получении геометрической формы из набора снимков компьютерной или магнитно-резонансной томографии), влияние возраста и пола на модель в целом. Подробно разобрана каждая составляющая часть межпозвоночного хряща: пульпозное ядро, фиброзное кольцо (матрикс и эластические волокна), хрящевая замыкательная пластинка, костная пластинка.