Статьи журнала - Российский журнал биомеханики
Все статьи: 830
Интрамедуллярный стержень нового типа для остеосинтеза диафизарных переломов бедра
Статья научная
В настоящее время интрамедуллярный остеосинтез блокируемыми стержнями является наиболее распространенным методом лечения диафизарных переломов длинных костей нижней конечности человека. Современные расширяющиеся стержни, такие как Fixion, имеют ряд преимуществ перед стандартными блокируемыми. Они быстро устанавливаются и обеспечивают необходимую аутокомпрессию на стыке отломков. Тем не менее исследования показывают их невысокую стабильность при крутильных нагрузках. Более того, такие стержни существенно дороже стандартных. В данной работе предлагается новая конструкция интрамедуллярного стержня. Проведено конечно-элементное моделирование напряженно-деформированного состояния системы «бедренная кость - фиксатор» при трех внешних нагрузках (осевой, поперечной и скручивающей), прикладываемых к головке кости. Исследованы два фиксатора (разработанный и стандартный фирмы ChM ) и два типа диафизарных переломов А 1 (косой винтообразный) (косой винтообразный) и В 2 (оскольчатый с одним центральным осколком) (оскольчатый с одним центральным осколком) в соответствии с классификацией AO/ASIF. Выявлено, что разрабатываемый интрамедуллярный фиксатор обеспечивает осевую жесткость от 428 до 510 Н/мм для переломов А 1 и В 2. Результаты расчетов показали равномерное распределение контактного давления между костными отломками. Дистальный блокирующий винт нового стержня нового стержня при всех исследованных нагрузках не испытывал критических напряжений, основная нагрузка распределялась на тело стержня и его лопасти. Разрабатываемый стержень не имеет существенных недостатков блокируемого и расширяющегося стержней. Новый фиксатор обеспечивает высокую стабильность при скручивании и равномерную аутокомпрессию на стыке отломков, а также более плотный контакт отломков.
Бесплатно
Инфицирование стента с тромбозом и последующей перфорацией коронарной артерии
Статья научная
Ежегодно во всем мире проводится около 5 млн чрескожных коронарных вмешательств. Осложнения, связанные со стентом, возникают довольно редко. Представленный случай описывает редкие тяжелые осложнения чрескожных коронарных вмешательств, связанных с инфекцией. У 46-летнего мужчины, не страдающего диабетом, через шесть дней после первоначального чрескожного коронарного вмешательства развилась лихорадка неизвестного происхождения, и его эмпирически лечили антибиотикотерапией без подозрений на какую-либо ятрогенную инфекцию. Через две недели после первичных чрескожных коронарных вмешательств пациент пожаловался на боль в груди, и в больнице был повторно поставлен диагноз инфаркта миокарда с подъемом сегмента при тромбозе стента. Ранний тромбоз стента был диагностирован с помощью коронарографии, за которой последовали повторные чрескожные коронарные вмешательства. Через несколько часов после второй процедуры ангиопластики развился острый тромбоз стента. Коронарная ангиография выявила множественные экстравазации в месте тромбоза, осложненного тампонадой сердца. Пациент был срочно переведен в кардиохирургическое отделение. Анализ на синегнойную палочку (мультирезистентную) был положительный после гистоморфологического исследования ткани коронарной стенки. Проявление лихорадки необходимо учитывать при дифференциальной диагностике в течение одной или двух недель после первичных чрескожных коронарных вмешательств. Диагноз основывается на положительных посевах крови и помогает разработать стратегию лечения.
Бесплатно
Информативность биомеханических параметров походки для оценки патологии нижних конечностей
Статья научная
Проведены исследования биомеханических параметров походки при плоскостопии, деформирующих артрозах и переломах нижних конечностей методом акселерографии. Представлен анализ результатов. Выделены наиболее информативные органоспецифические биомеханические параметры походки при заболеваниях и последствиях переломов. Доказано, что биомеханика движений головы является информативным показателем симметричности локомоции, интегративно отражает всю совокупность компенсаторных и адаптивных явлений в опорно-двигательной системе при патологии. В свою очередь, характер локомоций в норме и при патологии оказывает значительное влияние на биомеханику головы и головного мозга.
Бесплатно
Искривления хордальной оси в эмбриональный период: биомеханический подход
Статья научная
Цель данной работы - показать, что деформация нейрохордальной оси может развиваться и рассматриваться до рождения. В литературе приведены данные о появлении лордозов при деформировании первоначального кифоза позвоночника. Данные изменения могут быть выявлены на стадии внутриутробного развития. Механическое изучение роста и поворота конечностей позволяет объяснить появление лордозов начиная с эмбрионального периода. В данной работе представлена биомеханическая модель нейрохордальной оси, рассматриваемой как прямолинейный балочный элемент из однородного материала, который считается эквивалентным реальной биологической структуре. Влияние различных условий нагружения описывается со строго механической точки зрения. Деформации вдоль нейрохордальной оси найдены с помощью теории сопротивления материалов. Рассмотрены следующие случаи: 1) когда деформация оси равна нулю, возникает небольшой кифоз; в то время как изгиб может повлиять на деформацию позвоночного столба; 2) в случае симметричного нагружения (крайние точки жестко закреплены, т.е. перемещения и углы поворота равны нулю) появляется регулярный кифоз с меньшим прогибом между точками приложения моментов. На расстоянии от этих точек до концов балки можно наблюдать возникновение нерегулярного лордоза; 3) при приложении дополнительной растягивающей нагрузки к концам оси можно обнаружить, что амплитуды прогиба кифоза и лордозов одновременно уменьшаются. Полученные результаты позволяют проанализировать и проиллюстрировать случаи возможного появления лордоза в сочетании с кифозом (преимущественно в эмбриональный период) хордальной оси до рождения.
Бесплатно
Искусственные мышцы на набухающих полимерах как модель мышечного аппарата биомеханических систем
Статья научная
Предложен новый подход к построению искусственных мышц на набухающих полимерных материалах как модели биотехнических систем. Разработаны новые полимерные материалы соответствующего целевого назначения, изготовлен макет устройства. Получены физико-механические и электрофизические характеристики гидрогелевого полимерного материала, содержащего два полимерных компонента - сшитую полиакриловую кислоту и поливиниловый спирт, приведены достигнутые значения их характеристик. Результаты исследований могут найти применение в создании полимерно-биомеханических систем, аналогичных природным, а также могут быть использованы в качестве исполнительных устройств робототехники и автоматики в мини-, микро- и наноисполнении (искусственные мышцы).
Бесплатно
Статья научная
Сердечно-сосудистые заболевания - основная причина смертности в мире. Данная проблема серьезно волнует правительства развитых и развивающихся стран. Патология сердечно-сосудистой системы представляет высокий риск здоровью человека. Существует множество факторов, способствующих развитию этих заболеваний, включая неправильное питание, малоподвижный образ жизни, высокое давление и гипертонию. В данной статье представлено исследование влияния различных факторов для прогнозирования риска сердечно-сосудистых заболеваний на основе анализа соответствий и лог-линейных моделей. В рамках исследования был проведен опрос среди пациентов разных возрастных групп, пола и разного уровня образования. Анализируя полученные данные, можно определить, какая группа будет подвержена более высокому риску сердечно-сосудистых заболеваний. Следует отметить, что все участники опроса серьезно или незначительно страдали от сердечно-сосудистой патологии. Результаты показали, что женщины подвержены более высокому риску сердечно-сосудистых заболеваний, чем мужчины. Более того, такие факторы, как курение, высокий уровень холестерина, отсутствие физической активности и плохое питание, значительно способствуют возможности развития данной патологии. Объединив два подхода (анализ соответствия и лог-линейные модели), можно провести более точный анализ структуры данных и объективную интерпретацию результатов. Также сделан вывод, что анализ соответствий позволяет найти сильные корреляции между рассматриваемыми факторами. В дальнейшем данный подход может быть использован для создания прогностических биомеханических моделей, использующих взаимосвязи между переменными, и построению болшого набора структурированных данных.
Бесплатно
Использование вращающегося диска при фотосъемке движения человека
Статья научная
Предложен новый метод анализа движения человека с помощью фотосъемки. Основная идея метода состоит в фотографировании движущегося человека через вращающийся диск, который имеет одно прозрачное и несколько закрытых фильтрами окон, служащих затворными апертурами. Тогда производится ряд экспозиций с равными интервалами времени и на фотографии виден процесс движения. Фотография содержит ряд изображений человека, между которыми видны, как прерывистые линии, траектории мини-прожекторов, прикрепленных к испытуемому. Такая фотография дает наглядное представление о движении в целом. Различные фазы движения и соответствующие им временные зависимости приобретают форму, в которой хорошо видны их физические характеристики. Применение описываемого изобретения устраняет типичный недостаток обычных методов анализа движения - неудовлетворительное общее представление сложных движений. Поэтому предлагаемый метод представляет собой полезное дополнение к уже имеющимся. Используемая аппаратура является простой и недорогой. Статья состоит из двух разделов. В первом разделе описывается конструкция и работа аппаратуры, во втором - описываются проведенные измерения. Второй раздел, в свою очередь, состоит из двух частей. В первой части приводятся несколько простых примеров поддержания устойчивости движения человека. Во второй части описываются более сложные движения: прыжок на одной ноге и толкание ядра. Исследование фазы отталкивания для прыжка на одной ноге основано на данных, полученных с помощью описанного метода. Теоретическое описание более простого движения для прыжка на одной ноге затем применяется при изучении более сложного движения для толкания ядра.
Бесплатно
Статья научная
Теоретически и экспериментально обосновано использование костной проводимости для субъективной оценки звукопоглощающих свойств материалов. Существующие противошумы в большинстве случаев предназначены для перекрытия воздушного пути поступления звука к улитке. Их эффективность не превышает уровня звука более 100-110 дБА. Для оценки акустической эффективности противошумов разработаны упрощенный (объективный) и субъективные методы. На рабочих местах, где уровень шума выше, необходимо использовать противошумный шлем, который предназначен не только для перекрытия воздушного пути поступления звука, но и защиты костно-тканевых структур головы. Это обусловлено необходимостью перекрытия костного пути проведения звука к улитке. Стандартных методов оценки эффективности противошумного шлема нет. Для оценки звукопоглощения авторами предложено использовать аудиометр. Методом тональной аудиометрии проведены экспериментальные исследования по оценке поглощения звука образцами из различных материалов, пакетами из 2-4 слоев материалов и противошумным шлемом. Полученные результаты практически соответствовали данным, полученным с помощью используемых методов оценки акустической эффективности противошумного шлема. С применением математических методов доказана эффективность предложенного авторами метода на основе тонального аудиометра для оценки звукопоглощающих свойств материалов и экстраауральных средств защиты от шума. Оценка звукопоглощения с помощью костной проводимости при тональной аудиометрии может быть использована в качестве субъективного метода для оценки акустической эффективности экстраауральных средств индивидуальной защиты от шума.
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время средний срок службы коленного эндопротеза, используемого при полной замене коленного сустава, составляет приблизительно от 10 до 15 лет. На его долговечность могут повлиять такие факторы, как инфекция, нестабильность или ограниченная подвижность протеза. Главной же причиной разрушения эндопротеза является износ контактирующих поверхностей, что для хирургов-ортопедов и инженеров по сей день остается большой проблемой. Наиболее распространенными биоматериалами, используемыми при полной замене коленного сустава, являются сверхвысокомолекулярный полиэтилен, сплав титана Ti6AI4V и сплав CoCrMo. В процессе эксплуатации протеза появляются продукты износа полиэтиленового вкладыша в результате постоянного трения головки эндопротеза при движениях в суставе. В данной работе предлагается снизить скорость износа протеза путем замены вкладыша на биоматериал с высокой износостойкостью. В ходе проведенного исследования изучены триботехнические характеристики биоматериалов и сделан вывод, что полиэфирэфиркетон является наиболее подходящим материалом для полной замены коленного сустава. Эксперименты проведены с различными нагрузками и скоростями вращения диска трибометра. Для оптимизации результатов используются уравнения регрессии с использованием дисперсионного анализа.
Бесплатно
Статья научная
Одной из мировых тенденций программы «Индустрия 4.0» является внедрение в производственные процессы экзоскелетных технологий. Производители промышленных экзоскелетов, предназначенных для снижения негативного воздействия тяжести трудового процесса на опорно-двигательный аппарат человека, с помощью различных инжерных решений обеспечивают перераспределение внешней нагрузки на тело человека. В то же время единая методика оценки эксплуатационной безопасности экзоскелетных изделий на данный момент отсутствует. Немаловажным биомеханическим фактором, обусловливающим безопасность использования промышленных экзоскелетов как перспективных средств индивидуальной защиты опорно-двигательного аппарата, является возможность осуществления рабочей деятельности без существенных ограничений на объем движений. В связи с этим актуальной задачей является разработка методики объективной количественной оценки влияния конструктивных и массогабаритных характеристик промышленных экзоскелетов на биомеханику движений человека. Представлены результаты измерений амплитуд движений в крупных суставах и сочленениях позвоночника при выполнении тестов на сгибание-разгибание, отведение-приведение и латерофлексию. Тестирование добровольцев проводилось на клинической базе Научно-исследовательского института медицины труда. Тестовые задания выполнялись как без использования промышленных экзоскелетов (I группа), так и с их применением (II группа). Исследовалось влияние на биомеханические параметры движений добровольцев конструктивных характеристик промышленного экзоскелета Exochair и двух различных моделей промышленного экзоскелета ExoAtlant . Измерение параметров движений сегментов тела человека осуществлялось при помощи инерциальных измерительных датчиков программно-аппаратного комплекса «Биомеханика Траст-М». Определены количественные показатели, свидетельствующие об ограничениях движений, обусловленных эксплуатацией различных моделей промышленных экзоскелетов. Так, использование экзоскелета Exochair при глубоком приседании ограничивает сгибание в тазобедренном суставе на 67,1 %, в коленном суставе на 56,1 %, в пояснично-грудном отделе позвоночника на 61,9 % и практически не влияет на сгибание в плечевом суставе. Первая модель экзоскелета ExoAtlant ограничивает амплитуду движений в тазобедренном суставе на 41,2 % при сгибании и на 74,5 % при отведении. В то же время вторая модель ограничивает отведение в плечевом суставе на 20,5 %, а в пояснично-грудном отделе позвоночника ограничивает сгибание вперед на 17,3 %, разгибание назад на 50,6 %, наклон вправо на 46,4 %, наклон влево на 40,3 %.
Бесплатно
Статья научная
Основным методом диагностики аномалий развития головного мозга плода на данный момент является ультразвуковая (УЗ) диагностика, при этом магнитно-резонансная (МР) диагностика используется в качестве дополнительного инструмента для верификации, выявленной патологий развития. Все аномалии развития так или иначе связаны с нарушением взаимоотношений мозговых структур, поэтому исследование закономерностей их внутри-утробного развития в норме – важная и нетривиальная научная задача, имеющая большое значение в клинической практике пренатальной диагностики. Кроме того, границы норм геометрических характеристик структур мозга плода все еще размыты и требуют уточнения. В настоящей работе рассмотрена выборка из 105 плодов второго и третьего тримест-ров развития без патологии головного мозга. В ходе анализа МРТ-изображений плодов исследовались линейные размеры различных мозговых структур: полушарий, мозолистого тела и мозжечка. Для минимизации ошибки измерения использовались данные, полученные от двух специалистов-радиологов, проводивших измерения указанных структур. Коэффициенты корреляции были рассчитаны для всех пар линейных измерений. Также был применен метод линейной регрессии для оценки взаимосвязи размеров структур мозга. На основе информационного критерия Акаике проводилось сравнение линейной и полиномиальной регрессии для анализа составленных статистических моделей. Показано, что взаимосвязь между увеличением отдельных размеров: лобно-затылочный и бипариетальный диаметры головного мозга, длина мозолистого тела, поперечный диаметр мозжечка, высота червя – различается в зависимости от срока гестации. Было доказано преимущество линейной модели зависимости роста структур головного мозга для каждого из рассматриваемых размеров по триместрам, по сравнению со степенной регрессией. Полученные в исследовании модели роста для линейных величин и каждого триместра позволят более точно определять, соответствует ли каждый конкретный случай внутриутробного развития мозга норме, используя новые знания о закономерностях взаимоотношений нескольких индивидуальных линейных измерений.
Бесплатно
Исследование влияния вращения тела на усилие руки при толкании ядра
Статья научная
Цель данного исследования - изучение механики составного движения, включающего вращение тела и толкание ядра рукой, а также поиск возможности максимально увеличить скорость ядра во время выполнения толчка. Было получено соответствующее уравнение движения, решение которого совпало с экпериментальной кривой скорости. Авторами было численно установлено влияние скорости вращения тела на дальность полета ядра и получена оптимальная скорость вращения тела. В результате оказалось, что действенный метод увеличить эффективность толчка рукой заключается в закручивании трактории ядра влево в начале выполнения упражнения. Скорость вращения тела при традиционной скользящей технике сравнима со скоростью при вращательной технике. Было отмечено, что скорость вращения тела в первом случае составляет 13,8 рад/с до толчка рукой и снижается до 10,8 рад/с во время толчка рукой. Поэтому существенным моментом кажется то, что мышцы тела работают так, что скорость вращения туловища не снижается во время толчка рукой.
Бесплатно
Исследование влияния кератоконуса на результаты тонометрии по методу Маклакова
Статья научная
Построены четыре модели: модель роговицы, модель корнеосклеральной оболочки, модель корнеосклеральной оболочки с учетом теноновой капсулы глаза и модель глаза с учетом соединительнотканых образований глазницы. Для всех моделей проведены исследования влияния кератоконуса на измерение внутриглазного давления по методу Маклакова. При кератоконусе у роговицы изменяется радиус кривизны и толщина центральной зоны. В конечном итоге она истончается и принимает конусовидную форму. Геометрические построения моделей проведены в программе SolidWorks, вычисления напряженно-деформированного состояния – в конечно-элементном пакете прикладных программ CosmosWorks. Для каждой модели проведена оценка числа конечных элементов в рамках введенной допустимой погрешности. Исследовано влияние трех стадий развития кератоконуса на результаты измерения тонометрического внутриглазного давления по методу Маклакова. По результатам исследования для всех моделей построенны зависимости разницы между значением тонометрического внутриглазного давления, определенного по методу Маклакова в соответствии с линейкой Поляка, и тонометрического внутриглазного давления, рассчитанного по модели, от диаметра кружка сплющивания. В рамках данной работы проведено исследование влияния только кривизны и только толщины роговицы на величину тонометрического внутриглазного давления. С увеличением стадии развития кератоконуса корнеосклеральная оболочка глаза становится более податливой. Максимальные расхождения между тонометрическим внутриглазным давлением, определенным по методу Маклакова в соответствии с линейкой Поляка, и рассчитанным тонометрическим внутриглазным давлением возникают в нормальной роговице при максимальных значениях внутриглазного давления. С увеличением стадии развития кератоконуса расхождение рассчитанного тонометрического внутриглазного давления и тонометрического внутриглазного давления, определенного по методу Маклакова, уменьшается.
Бесплатно
Статья научная
В работе исследовано пространственное линейно-упругое напряженно- деформированное состояние тазовой кости с имплантированным ацетабулярным компонентом эндопротеза тазобедренного сустава. Биомеханическая модель системы кость - эндопротез учитывает неоднородность упругих характеристик данной конструкции. На границе между костью и металлической чашкой эндопротеза предполагается выполнение условия идеального контакта, которое реализуется за счет биофиксации имплантата. Проведен анализ влияния пространственной ориентации чашки эндопротеза на распределение напряжений в тазовой кости при функциональных нагрузках на тазобедренный сустав.
Бесплатно
Статья научная
В специальной литературе достаточно мало данных по биомеханике зубочелюстной области. Ортодонты сталкиваются с затруднениями в управлении формированием прикуса в процессе деформации челюстей в связи со структурными особенностями их строения; также трудно поддается контролю со стороны врача изменение соотношения челюстей и прикуса в трех направлениях в процессе ортодонтического лечения, так как повышение прикуса на фоне ротации челюстей может негативно сказаться на эстетике лица. В данной работе представлена биомеханическая постановка задачи начальной стадии движения зуба (в рамках костной ткани) под действием ортодонтической нагрузки. Представлены непосредственные результаты лечения дистальной окклюзии зубных рядов с применением несъемной ортодонтической техники у 53 пациентов в возрасте 11-20,5 лет, изменения челюстных, костных и мягкотканевых параметров с целью выявления негативных последствий удаления комплектных зубов на эстетику лица. Установлено, что зубные дуги, апикальные базисы и челюсти в младшем и старшем возрасте в процессе ортодонтического лечения изменяют форму по принципу деформации упругого тела: расширяются зубные дуги в области премоляров и апикальные базисы, укорачиваются их фронтальные отделы, больше у пациентов после удаления зубов. У растущих пациентов увеличивается длина основания нижней челюсти. Уменьшается длина основания верхней челюсти, размеры углов выдвижения верхней и нижней челюстей, особенно после удаления зубов. Фронтальный отдел верхней челюсти смещается кзади. Создаются условия для снижения высоты прикуса у пациентов без удаления зубов и к повышению прикуса у пациентов после удаления двух верхних премоляров. После удаления зубов проявляется тенденция к обострению черт лица вследствие увеличения носогубного угла и угла выпуклости носа. Внешние изменения почти не заметны на фоне устранения основного симптома. Кроме того, количественные изменения углов происходят в пределах физиологического диапазона. Тенденция к повышению прикуса с удалением зубов позитивно отражается на эстетике лица: свободно смыкаются губы, вследствие увеличения подбородочно-губного и межгубного углов, становится менее глубокой надподбородочная борозда, однако одновременно ротирует нижняя челюсть по часовой стрелке, подбородок смещается кзади. При сравнении после лечения с удалением зубов более выраженные изменения наступили в челюстных параметрах: все размеры верхней челюсти статистически достоверно меньше. Подавляющее большинство костных и мягкотканевых параметров к концу лечения стало близким по своим размерам, независимо от удаления зубов, без статистически достоверного различия. Отсутствие роста основания нижней челюсти у пациентов с постоянным прикусом является противопоказанием к удалению зубов при дистальной окклюзии, обусловленной недоразвитием нижней челюсти.
Бесплатно
Статья научная
Одной из главных причин обратимой слепоты в мире является возрастная катаракта. Помутнение хрусталика приводит к снижению зрения и, как следствие, качества жизни пациентов. Современным хирургическим методом лечения катаракты является факоэмульсификация. В результате данной операции при помощи ультразвукового наконечника происходит дробление мутного ядра с последующей аспирацией хрусталиковых масс и имплантацией интраокулярной линзы для восстановления зрительных функций. Для оценки интенсивности процесса заживления после операции предложено отслеживать динамику разности температур оперированного и здорового глаз по данным инфракрасной термографии в различные дни наблюдения. Анализ данных, полученных при обследовании 80 глаз, показал, что предложенный параметр может служить показателем процесса заживления и интенсивности воспалительной реакции, а следовательно, метод инфракрасной термографии может быть применен для контроля течения раннего послеоперационного периода у пациентов, перенесших ультразвуковую факоэмульсификацию.
Бесплатно
Исследование жесткости аппарата Илизарова
Статья научная
Рассматривается компьютерное моделирование аппарата Илизарова, которое позволяет определить его жесткость при различных видах воздействия. Анализ модели конструкции выполняется с применением метода конечных элементов. Компьютерное моделирование при исследовании жесткости фиксирующих аппаратов дает возможность определить жесткость аппарата Илизарова без проведения стендовых испытаний, что упрощает и ускоряет процесс принятия решения о его применении.
Бесплатно
Исследование зависимости между давлением выдыхаемого воздуха и внутрибрюшным давлением человека
Статья научная
Существующие на сегодняшний день методы измерения внутрибрюшного давления являются инвазивными и, следовательно, сложными в реализации. Поэтому разработка доступных неинвазивных способов позволила бы лучше изучить явления, связанные с повышением давления в полости живота человека. В представленной работе описывается экспериментальное исследование взаимовлияния давления выдыхаемого воздуха и внутрибрюшного давления. Наличие зависимости между этими величинами основывается на предположении о том, что давление брюшных масс в положении лежа на спине одинаково воздействует на все поверхности, располагающиеся в полости живота, в частности на диафрагму и стенку мочевого пузыря. Измерение давления в мочевом пузыре считается эталонным методом определения внутрибрюшного давления. Таким образом, установление связи между внутрипузырным давлением и давлением выдыхаемого воздуха, определение которого может полностью осуществляться вне организма человека, позволит приблизиться к решению вопроса о создании неинвазивной процедуры измерения внутрибрюшного давления. Результаты эксперимента подтвердили наличие зависимости между двумя исследуемыми величинами. Показано, что для отдельно взятого человека данная зависимость близка к линейной. Тем не менее в общем случае наблюдается достаточно сильное расхождение между значениями измеряемых давлений. По всей вероятности, это связано с тем, что в процессе выдоха важную роль играют и другие факторы, такие как натяжение дыхательных мышц, механические свойства тканей легких, возможность самопроизвольного регулирования интенсивности выдоха. В связи с этим детальное исследование взаимозависимости давления выдыхаемого воздуха и внутрибрюшного давления требует проведения новых экспериментов, учитывающих влияние дополнительных параметров.
Бесплатно
Исследование индивидуального эксплуатационного ресурса эндопротеза тазобедренного сустава
Статья научная
В большинстве клинических случаев эксплуатационная долговечность эндопротеза тазобедренного сустава ограничена физиологическими изменениями в костной ткани, сопровождающимися потерей стабильности фиксации имплантата в костном ложе. Задача долговечности самой конструкции эндопротеза считается решенной, однако существующие стандарты тестирования прочности и изностостойкости имплантата гарантируют его безотказность лишь в ограниченном промежутке времени. Возможности современного диагностического оборудования позволяют определить индивидуальные физиологические нагрузки на тазобедренный сустав и обеспечить контроль за индивидуальным эксплуатационным ресурсом искусственного сустава. Для определения реальных значений параметров эксплуатационных нагрузок на искусственный сустав было проведено экспериментальное исследование параметров физической активности двух пациентов с установленным эндопротезом тазобедренного сустава. После операции пациенты прошли курс послеоперационной реабилитации, вышли на работу и эксплуатировали эндопротез в режиме естественного распорядка дня и выполнения своих профессиональных обязанностей. Проведенное исследование показало, что «гарантированный» эксплуатационный ресурс эндопротеза ограничен сроком в 2-5 лет. Предложенный алгоритм определения индивидуальных функциональных нагрузок на искусственный сустав может быть использован при выработке стратегии послеоперационного ведения больного, планирования сроков ревизионного вмешательства, а также при разработке и внедрении персонализированных протоколов доклинических испытаний имплантатов.
Бесплатно
Статья научная
В работе предложен экспериментальный метод определения упругих свойств зубной эмали и ее разрушения с помощью микроиндентирования. Предложен метод обработки экспериментальных данных, при котором исключается большой разброс, связанный с неровностью исследуемой поверхности на микроуровне и существованием пленок инородного материала на поверхности зуба. Исследован эффект зависимости механических свойств от силы внедрения индентора в образец. Проведена серия экспериментов по нахождению отличий в механических свойствах здоровой и пораженной кариесом зубной эмали. Обнаружен эффект различного времени разрушения зубной эмали под действием постоянной силы в здоровой и в кариозной областях.
Бесплатно
