Статьи журнала - Российский журнал биомеханики
Все статьи: 870
Статья научная
Настоящее исследование носит методологический характер и описывает подход к изучению сердечно-сосудистой системы человека. Оценка биологического возраста важна для управления процессом старения человека. Регулярный мониторинг этого показателя позволяет принимать профилактические меры по снижению вероятности сердечно-сосудистых катастроф. Целью исследования является определение возрастных групп по пульсовым волнам испытуемых с применением нейронных сетей Кохонена. В этом исследовании самоорганизующиеся карты Кохонена применялись для кластеризации пульсовых волн людей различного возраста путём наблюдения за динамическим изменением пульсовой волны с подбором параметров алгоритма самоорганизации нейронной сети. Использовался набор данных различных возрастных групп. Каждая группа содержала файлы испытуемых одного и того же возраста, каждый файл - пульсовые волны этих испытуемых. В результате экспериментов с конфигурациями нейронных сетей были получены кластерные структуры и установлены геометрические характеристики пульсовых волн, соответствующие возрастным группам. Использовавшийся алгоритм кластеризации разбил пульсовые волны на кластеры, достоверность которых в ряде случаев достигла 91 - 96 %. Программная реализация обученной нейронной сети и портативность прибора для измерения пульсовой волны позволяют применять предложенную методику для мониторинга состояния сердечно-сосудистой системы у людей, подверженных риску сердечно-сосудистых катастроф, а также людей, связанных с опасными профессиями, спортсменов, офисных работников и др. Регистрация изменений биологического возраста способствует принятию своевременных решений по модификации питания, образа жизни и физической активности. Полученная сеть может быть использована в диагностических системах поддержки принятия медицинских решений.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются современные подходы к реабилитации пациентов с конечностно-поясной мышечной дистрофией I типа. Авторы подробно исследовали клиническую картину конечностно-поясной мышечной дистрофии, патогенез данного заболевания и основные принципы лечения. На примере конкретной больной авторы статьи детально рассмотрели клиническую картину заболевания, а также биомеханические и энергетические параметры ходьбы у конкретной больной с диагнозом конечностно-поясной мышечной дистрофией. Авторы показали, что у данной больной отмечается выраженное нарушение функции передвижения, которое проявляется в резком снижении скорости ходьбы, в грубой трансформации временной структуры ходьбы, в уменьшении амплитуды движений в одних суставах и увеличении амплитуды в других суставах, в смещении всех экстремальных значений вправо по временной оси, в резком ослаблении опорной и толчковой функций нижних конечностей, в изменении формы вертикальной составляющей Rz опорной реакции с двухвершинной на треугольную, в выраженном уменьшении моментов мышечных сил в суставах нижних конечностей. Авторы также указывают, что таким больным необходимо проводить регулярные курсы реабилитации с целью улучшения функции передвижения, а также систематически отслеживать изменения биомеханической и иннервационной структуры ходьбы. Исследования структуры ходьбы у больной с конечностно-поясной мышечной дистрофией авторы показали необходимость ортезирования и функциональной электрической стимуляции мышц при ходьбе. На основании проведения пробных сеансов функциональной электрической стимуляции у данной больной авторы впервые определили основные коррекционные воздействия, необходимые таким больным, а также особенности амплитудной и, особенно, временной функциональной электрической стимуляции мышц. Сама пациентка отмечает большую устойчивость при ходьбе, возможность пройти большее расстояние без утомления. Полученные результаты дают основание для дальнейшего планирования курса реабилитации у таких больных.
Бесплатно
Статья научная
На основании клинико-биомеханических исследований впервые в России выяснено влияние тренировки в экзоскелете на биомеханическую и иннервационную структуру ходьбы больных с ишемическим инсультом. Выявлено, что у больных с ишемическим инсультом наиболее выраженные локомоторные нарушения отмечаются при сочетании рекурвации (переразгибания) в коленном суставе с эквинусной деформацией стопы и голеностопного сустава, характеризующейся стойким подошвенным сгибанием или эквиноварусной деформацией стопы и голеностопного сустава (выворот внутрь и подошвенное сгибание стопы). Рассмотрена биомеханическая и иннервационная структура ходьбы у 5 больных с последствиями ишемического инсульта через 3-4 месяца после начала заболевания. Были выявлены основные нарушения биомеханической структуры ходьбы у больных с ишемическим инсультом, а именно снижение скорости, темпа и длины двойного шага, выраженная асимметрия временных, кинематических и динамических параметров, выпадение отдельных фаз двигательного цикла, изменение рисунка движений, уменьшение опорной и толчковой функций нижних конечностей, существенная трансформация электромиографического профиля мышц. В статье разработана методика применения экзоскелета у данного контингента больных, которая включает в себя определение продолжительности сеанса тренировки, длительности курса, пройденное расстояние за сеанс. Было выявлено, что после десятидневного курса тренировки в экзоскелете у больных наблюдаются следующие изменения: увеличение скорости передвижения, темпа и длины двойного шага, полное устранение временной асимметрии, повышение опорной и толчковой функций нижних конечностей, возрастание амплитуды угловых перемещений в суставах нижних конечностей, незначительное улучшение электромиографического профиля мышц.
Бесплатно
Статья научная
На основании исследований биомеханической и иннервационной структуры ходьбы больной с рассеянным склерозом дано обоснование применения экзоскелета ExoAtlet . Ранее было выявлено, что у больных с рассеянным склерозом имеются общие черты, которые свойственны всем больным с заболеваниями опорно-двигательной системы, в частности снижение скорости движения, уменьшение устойчивости, ослабление опорной и толчковой функций нижних конечностей, резкое снижение электрической активности мышц в течение локомоторного цикла. На примере конкретной больной с рассеянным склерозом выявлены специфические особенности ходьбы, характерные только для данного заболевания. К таким особенностям ходьбы относятся циклический характер опорной реакции и электромиографического профиля мышц, шаткость походки, треугольная или трапециевидная форма вертикальной составляющей Rz опорной реакции, эквинус стопы и голеностопного сустава нередко в сочетании с рекурвацией в коленном суставе, резкое уменьшение основного сгибания в коленном суставе на одной или обеих ногах, снижение электрической активности мышц и ее пролонгирование на бóльшую часть опорной фазы. С целью изучения энергетических параметров ходьбы и выявления резонансных свойств нижних конечностей при данном заболевании было проведено исследование электромиографического профиля двух симметричных мышц нижних конечностей (обеих прямых мышц бедра и обеих двуглавых мышц бедра) при ходьбе в разном темпе у данной больной. Методика тренировки ходьбы в экзоскелете для больной с рассеянным склерозом опиралась на оценке следующих параметров: общее время тренировки, чистое время ходьбы (т.е. ходьбы без остановок), расстояние, пройденное за сеанс, скорость, темп, длину шага при ходьбе в экзоскелете, общее количество шагов за сеанс. После курса тренировки ходьбы в экзоскелете в сочетании с традиционным лечением препаратами, изменяющими течение рассеянного склероза, у больной отмечается существенное улучшение биомеханической и иннервационной структуры ходьбы, которое проявляется в повышении скорости передвижения, в возрастании амплитуды угловых перемещений в суставах нижних конечностей, в исчезновении явлений цикличности электромиографического профиля мышц, в изменении формы вертикальной составляющей Rz с треугольной или трапециевидной на отчетливую двугорбую наряду с повышением экстремальных значений Rz кривой, в увеличении максимумов электрической активности всех мышц и их концентрации в адекватную фазу локомоторного цикла, в возрастании средней электрической активности мышц (мощности мышц) при повышении скорости передвижения, в появлении двух ветвей параболы с наличием четкого минимума в кривой суммарного интеграла электрической активности за 10 м пути.
Бесплатно
Статья научная
Лимфобластный лейкоз является одним из тяжелых заболеваний кроветворной системы, которое предусматривает продолжительное лечение, но несмотря на это часто влечет за собой инвалидизацию и смертность. В связи с этим интересны все до сих пор не исследуемые взаимосвязи между элементами крови и их двигательной способностью, которую можно описать реологическими свойствами крови. Для лучшего понимания взаимосвязи морфометрических признаков с реологическими свойствами крови нами был составлен алгоритм исследования, целью которого стало изучение реологических показателей системы крови с использованием клинических тестов и in silico расчетов на фоне клинической картины количества и размеров форменных элементов, лимфоцитарной формулы больных с лимфобластным лейкозом. В группе больных при лейкобластной лейкемии число нейтрофилов было снижено на 38 % по сравнению с контролем. Другие типы не менялись достоверно. Наблюдалась тромбоцитопения, снижение концентрации гемоглобина и показателя гематокрита, однако число эритроцитов соответствовало значениям в контроле. Динамика размеров эритроцитов является показателем лабильности системы крови. В условиях развития лейкемических процессов доля молодых эритроидных форм ничтожно мала. Развитие лимфобластного лейкоза сопровождалось тромбоцитопенией, снижением концентрации гемоглобина и показателя гематокрита, однако число эритроцитов соответствовало значениям в контроле. В исследованиях выявлены изменения геометрических характеристик эритроцитов у больных лейкозом. Увеличение габаритных размеров (диаметра и высоты) эритроцитов у больных при лейкобластной лейкомии по сравнению с контролем колебалось на 15-20 %. Реологические параметры были изменены достоверно. По нашим данным, нарушение текучести крови происходит из-за изменения агрегации эритроцитов, деформируемости эритроцитной мембраны, вязкости плазмы при неизмененном количестве эритроцитов, т.е. при нормальном гематокрите. Эти данные особенно интересны с точки зрения реологии и клиники лейкозов.
Бесплатно
Клинические маркеры функционального состояния резистивных артерий у молодых мужчин
Статья научная
Исследования резистивных сосудов, оценка их функционального состояния является одним из ключевых вопросов кровообращения с точки зрения физики, ангиологии, реологии, биомеханики крови и смежных с ними наук. В статье рассмотрены некоторые физические величины, которые описывают функциональное состояние резистивных артерий. Такие физические составляющие, как толщина интиммедиального слоя, коэффициенты резистентности резистивных артерий и модуль Юнга, по результатам данного исследования оказались интересными как патофизиологические маркеры, способные отражать изменение сосудистой стенки на очень ранних этапах, когда других предвестников болезни еще не существует. Очень важно продолжать исследования в этом направлении с целью углубления, транспортировки и обобщения полученных данных на масштабные когортные исследования.
Бесплатно
Количественная оценка качества формирования изображения в виртуальной реальности
Статья научная
Описан подход к количественной оценке изменения восприятия человеком виртуальной реальности (ВР). Системы ВР достигли заметного прогресса, и влияние их погрешностей не столь заметно. Изменение постуральных характеристик заметнее для задач, в которых зрительная информация используется человеком активнее: таких как удержание равновесия человеком, стоящем на податливом основании. Проведена серия тестов, в ходе которых человек поддерживал вертикальную позу, стоя на платформе стабилоанализатора. В ходе проведения обследования испытуемые поддерживали вертикальную позу, как стоя на обычной твердой поверхности (платформе стабилоанализатора), так и на податливом основании в виде пластины пенополиуретана. Удержание равновесия в этом случае усложняет задачу управления и требует мобилизации сенсорных систем человека, в том числе приводит к повышению роли зрительной информации. При поддержании ортоградной позы человек смотрел на изображение, размещенное на стене на уровне глаз на однотонном фоне, или на такое же изображение в очках виртуальной реальности. При проведении об-следования в очках виртуальной реальности программное обеспечение ВР использовало информацию инерциальных сенсоров шлема ВР и данные о координатах и ориентации для воспроизведения образа неподвижной окружающей среды. Для имеющейся выборки добровольцев для пробы на податливом основании выявлены стабилометрические параметры, которые имеют устойчивую тенденцию к изменению: средняя скорость центра давления, показатель качества функции равновесия и нормированной площади векторограммы. Также отмечены заметные изменения окулографических данных, однако погрешности их определения, связанные с несоответствием частот окулографических измерений, позволяют делать только предварительный вывод по этому вопросу.
Бесплатно
Количественная оценка неопределенности в динамическом моделировании прыжков с шестом
Статья научная
Были разработаны различные стохастические методы ( NIPC ) для учета неопределенностей при анализе случайной природы входных параметров в механических системах, оценки динамических реакций конфигурации «масса - пружина», напоминающей перевернутый маятник, который имитирует прыжок с шестом, включая неопределенности, связанные с различными параметрами. Кроме того, описана и одобрена эффективность NIPC , позволяющая продемонстрировать, как эти неопределенные параметры влияют на производительность прыжка в сочетании с методом Монте-Карло ( MC ). Результаты, полученные с помощью метода NIPC для количественной оценки неопределенности, сравниваются с результатами, полученными с помощью эталонного подхода методом Монте-Карло. Результаты, полученные с помощью метода NIPC , демонстрируют соответствие решениям, полученным с помощью эталонного метода. В целом предложенный метод NIPC оказался эффективным решением для проблемы, сокращения времени вычислений, получения количественной оценки неопределенности динамических реакций модели для прыжков с шестом.
Бесплатно
Количественная оценка проявлений двигательной патологии в постуральных ортостатических стереотипах
Статья научная
С целью количественной оценки проявлений двигательной патологии в стереотипах постуральной ортостатической активности использована компьютерная оптическая топография. Пространственные характеристики туловища и позвоночника в ортостатической позе исследовались по 7-14 топографическим снимкам при пролонгированном стоянии до 3,5 минут. Мониторинг постуральной активности осуществлялся в естественной позе и в условиях моделируемой разновысокости ног с интервалом от 10 до 20 с. Обследованы ортопедически здоровые люди (55) в возрасте от 6 до 30 лет и 36 пациентов с детским церебральным параличом того же возраста до и после функциональной нагрузки в виде тридцатиминутной безостановочной ходьбы в произвольном темпе. Установлено, что диагностический критерий «нормированных отклонений», основанный на оценке изменчивости постуральных биомеханических профилей туловища в популяции, адекватно не отражает признаки двигательной патологии в ортостатической активности. Для оценки патологических проявлений в постуральной деятельности необходимо определение индивидуальной вариабельности изучаемого показателя в структуре конкретного двигательного стереотипа. Разработанный показатель стабильности постурального параметра в биомеханической системе туловища находится в прямой зависимости от абсолютных значений его вариативности и отражает степень приближения характеристик опорно-двигательной системы к полезному приспособительному результату. В структуре функциональной организации постуральных ортостатических стереотипов вариабельность биомеханических характеристик вертикально и горизонтально ориентированных кинематических элементов туловища находится в степенной зависимости от их математически ожидаемых значений. Нормативные значения показателя стабильности для индекса нарушения формы туловища во фронтальной плоскости более -2,0 отн. ед., а значения вариативности менее 0,4σ. В условиях двигательной патологии сила степенной зависимости уменьшается, что характеризует проявления двигательных расстройств, связанных с нарушением функций экстрапирамидной системы, тогда значения показателя стабильности менее -2,0 отн. ед., а значения вариативности - более 0,4σ.
Бесплатно
Компартментальная модель поглощения воды корнями растения с учётом процессов на клеточном уровне
Статья научная
Функционирование корня растения описывается на основе методов механики сплошных сред. Исходная модель рассматривает ткань корня как пористую сплошную среду, в которой жидкость состоит из двух фаз, отождествляемых с внутриклеточной и внеклеточной жидкостями, фильтрующимися через твердый каркас. Растворенный в жидкости химический компонент создает осмотическую силу, связанную с перемещением жидкости через клеточные мембраны. Модель учитывает как активный межфазный перенос растворенного вещества, так и его пассивное перемещение (конвективное и диффузионное). Важной отличительной особенностью модели является детальный учет движения жидкости во внутриклеточной фазе, включая перемещение во внутриклеточном пространстве и перетекание через клеточные мембраны под воздействием перепадов гидростатического и осмотического давлений. Принятые граничные условия учитывают наличие поясков Каспари, являющихся барьером для перемещения внеклеточной фазы через внеклеточное пространство. Решение задачи об осесимметричном течении жидкости из внешней среды во внутреннюю емкость, отождествляемую с сосудами ксилемы, осуществлено посредством осреднения, приводящего к компартментальной модели, в которой коэффициенты определяются из средних характеристик на клеточном уровне. Расчеты выполнялись для случая срезанного корня. Рассмотренная модель позволяет проанализировать участие различных механизмов в формировании корневого давления и получить количественное совпадение с экспериментально наблюдаемыми фактами.
Бесплатно
Статья научная
На основе информации о структуре решения и асимптотических оценок в задаче о стационарном потоке через корень получена система приближенных алгебраических соотношений, аналогичная имеющимся компартментальным моделям. Предлагаемый метод имеет по сравнению с последними существенное преимущество, позволяя учитывать особенности анатомического строения корня и неоднородность распределения величин по его сечению. Это дает возможность сформулировать простые конечные зависимости, совпадающие с достаточной точностью с численным решением, получаемым в рамках континуальной модели. Применение предлагаемого подхода для решения конкретных задач оказывается более простым по сравнению как с численным решением, основывающимся на континуальной модели, так и с решением, получаемым асимптотическими методами.
Бесплатно
Статья научная
В спорте высоких достижений высокие результаты являются продуктом, как правило, целого комплекса достижений. Инновации в материалах, методиках подготовки и технике позволяют выигрывать и ставить рекорды. Одним из способов улучшения результатов в циклических видах спорта, например в лыжных гонках, является использование сведений о биомеханике движений спортсменов-гонщиков. Анализ параметров движения спортсмена позволяет охарактеризовать эффективность этих движений, а также разработать тактику проведения им гонки. В настоящей работе приводится методика получения данных, разработан алгоритм их оцифровки, а также предложена математическая модель, описывающая набор данных движений лыжников-гонщиков. В ходе анализа данных математического моделирования было выявлено существенное влияние как класса лыжников, так и их пола на параметры математической модели. Результаты работы могут быть полезны для более глубокого понимания фундаментальных основ биомеханики движений спортсменов лыжников-гонщиков, а также для построения более оптимальных техник тренировок и прохождения дистанции.
Бесплатно
Композиционный способ определения управления глазодвигательными мышцами при саккаде
Статья научная
В работе на основе анализа экспериментальных данных по саккадическим движениям глаз установлено, что закон поворота глаза при саккаде хорошо аппроксимируется функцией Больцмана. Такое приближение позволяет вычислять аналитически угловые скорость и ускорение глаза при саккаде. Рассмотрена вязкоупругая модель мышечного сокращения. Сделаны дополняющие предположения о композиционном построении управления мышцы и о том, что динамическая часть управления отлична от нуля только для той мышцы, которая создает момент, совпадающий по знаку с угловым ускорением глаза. Эти предположения позволяют покомпонентно определить законы управления, реализующие саккадические движения глаза. Приведен соответствующий численный пример.
Бесплатно
Компьютерное моделирование потока крови при наличии сосудистых патологий
Статья научная
Патологические изменения в кровеносных сосудах очень часто являются причиной таких тяжелых случаев, как инсульт, инфаркт миокарда, легочная эмболия и т.д. Современные неинвазивные методы диагностики не позволяют определить необходимые количественные характеристики измененного потока крови. Некоторые параметры может установить зондовая диагностика, но она вносит в характеристики потока существенные искажения. В этой ситуации все больше возрастает роль компьютерных моделей, которые позволяют не только установить качественные изменения пульсирующего потока, но и получить его количественные характеристики. В связи с этим и была поставлена задача компьютерного моделирования течения крови в зонах патологических изменений кровеносных сосудов. Для моделирования крови была выбрана степенная модель неньютоновской жидкости, которая в целом ряде публикаций признана как в большей степени отражающая реологические свойства крови. Пульсовый характер изменения поля скоростей на входе в рассматриваемые участки сосудов представлен в виде части параболоида вращения, высота которой изменяется в соответствии с пульсовым режимом потока. Более того, для учета физико-химического взаимодействия клеток крови со стенкой сосуда в качестве граничного условия предлагается использовать так называемый режим полупроскальзывания. В качестве объектов моделирования были выбраны четыре вида сосудистых патологий: мешотчатая аневризма, фузиформная аневризма, стеноз и бляшка. Их геометрические модели были построены при помощи пакета ABAQUS с использованием инструментов «фигура вращения» ( revolved solid ) и «фигура выдавливания» ( extruded solid ). Расчет количественных характеристик течения крови методом конечных элементов и визуализация результатов также выполнялись в системе ABAQUS. В результате были получены распределения давления и скорости течения крови с шагом по времени 0,01 с в каждом узле вычислительной сетки. В качестве примеров на рисунках приведены наиболее интересные моменты распределения давления в зонах патологий, а также образования вихря в аневризме.
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время в основном применяются две модели внутренней адаптации костных тканей, использующие уравнения баланса плотности костного матрикса и отличающиеся механической природой стимула (тензор деформации и плотность энергии деформации). В данной работе предлагается анализ обеих моделей с помощью их феноменологических аналогов. Идея применения феноменологического подхода к приспосабливающейся упругой среде состоит в очевидном предположении о том, что в процессе адаптации к новым нагрузкам модуль упругости, напряжения и деформации непрерывно монотонно изменяются и имеют непрерывные первые производные. Реакция обеих моделей на ступенчатое изменение осевой нагрузки исследовалась на тестовой задаче об осевом сжатии упругого полого толстостенного цилиндра из приспосабливающегося материала. На основе результатов решения и известных экспериментальных данных, подтверждающих чувствительность адаптационной способности костной ткани к изменению именно деформаций, в работе отдается предпочтение модели с деформационным стимулом. С помощью деформационной модели адаптации костной ткани проведен численный эксперимент по моделированию изменения модуля упругости губчатой костной ткани головки бедренной кости человека при изменении уровня нагрузок на тазобедренный сустав. Нагрузка снижалась до 5% от нормального физиологического уровня, что можно считать моделью постельного режима, а затем постепенно повышалась до нормального уровня. Численный эксперимент показал, что при снижении нагрузки кость ослабляется, что выражается в уменьшении ее модуля упругости. При медленном (еженедельном) ступенчатом повышении нагрузки в процессе реабилитации модуль упругости полностью восстанавливается, причем на каждом этапе напряжения не превышают допустимых значений. При менее плавном (ежемесячном) повышении восстанавливающей нагрузки напряжения в кости приближаются к пределу прочности, а на некоторых этапах и превышают его, что указывает на возможное локальное разрушение костных балок и отклонение процесса реабилитации от нормального.
Бесплатно
Конечно-элементная модель измерения внутриглазного давления тонометром Шиотца
Статья научная
В работе представлена конечно-элементная модель, описывающая изменение напряженно-деформированного состояния внешней оболочки глаза при нагружении тонометром импрессионного типа - тонометром Шиотца. Моделирование выполняется в программном пакете ANSYS . Упругая система «роговица - склера» представляется в виде двух сопряженных трансверсально-изотропных сферических сегментов, нагруженных внутренним давлением и двумя грузами с вогнутыми основаниями (стопой и плунжером). Исследуются зависимости тонометрических давлений, получаемых по стандартной методике обработки данных при тонометрии по Шиотцу, от веса плунжера и толщины роговицы. Полученные результаты сравниваются со значениями, определяемыми из условия постоянства внутреннего объема деформированной составной оболочки.
Бесплатно
Статья научная
Данные о современном состоянии здоровья населения Российской Федерации ставят перед исследователями ряд новых задач. Одной из наиболее актуальных является задача поиска новых способов лечения и профилактики заболеваний сердечно-сосудистой системы, поскольку нарушения кровообращения занимают лидирующее положение среди причин инвалидизации и смертности. Комплексное решение данной задачи включает необходимость разработки современных компьютеризированных методов диагностики и лечения, позволяющих количественно оценить состояние пациента на стадии предоперационного обследования и найти оптимальный вариант индивидуализированного хирургического вмешательства по реваскуляризации миокарда, восстановлению геометрии левого желудочка и сердца человека в целом, а также для оптимизации кровотока в системе венечных артерий. Целью данной работы являлось моделирование поведения индивидуальных анатомически реальных венечных артерий с учетом сокращений миокарда. Определение ангиоархитектоники, морфологических параметров, геометрии и механических свойств тканей сердца выполнено на этапе, предшествовавшем процессу моделирования.
Бесплатно
Конечно-элементный анализ восстановления клиновидного дефекта первого моляра у пациента
Статья научная
Было произведено биомеханическое исследование эффективности предлагаемых методов прямой реставрации твёрдых тканей зубов жевательной группы при клиновидном дефекте с помощью металлических вкладок, изготовленных индивидуально для каждого пациента. Авторы работы на основе собственного клинического опыта разработали и предлагают конструкцию, особенностью которой является использование паза в теле вкладки, выполненной из титана или циркония. Создана трёхмерная геометрическая модель расчётной схемы целого (интактного) и восстановленного вкладкой зуба; определение напряжённо-деформированного состояния зуба производилось с помощью метода конечных элементов. На основе полученных результатов были выработаны рекомендации по использованию исследованных вкладок.
Бесплатно
Конечно-элементный анализ механических причин возникновения вторичных деформаций
Статья научная
В данной работе с помощью конечно-элементного моделирования производится анализ напряженно-деформированного состояния фрагмента нижнего зубного ряда. Цель расчетов заключается в том, чтобы изучить, как изменяется механическое состояние зубов и десны при возникновении дефекта зубного ряда в виде утраты одного из зубов. Особое внимание уделяется тому, как модифицируются основные параметры напряженно-деформированного состояния. В результате были проиллюстрированы и выделены те величины упругой модели, изменения которых соответствуют ожидаемому направлению развития вторичной деформации.
Бесплатно
Статья научная
Работа посвящена исследованию напряженно-деформированного состояния биомеханической системы, образованной эндопротезом тазобедренного сустава и костями тазовой области человека при нагружении, соответствующем равновесию пациента при двухопорном стоянии. В рамках решения проблемы была скорректирована геометрическая модель ранее разработанного имплантата, построена конечно-элементная модель системы и выполнена серия расчетов прочности в режиме «вертикальное стояние». Подготовленная модель учитывала пористую структуру части имплантата, заменяющего собой фрагмент тазовой кости, утраченной вследствие различных физиологических процессов или травмирующих воздействий. Рассмотрены особенности компьютерного анализа ревизионного эндопротезирования вертлужного компонента сустава. Представлены результаты конечно-элементного анализа напряженно-деформированного состояния системы, образованной скелетом и эндопротезом тазобедренного сустава человека, при двухопорном стоянии. Основное внимание уделено расчету напряжений в тазовом компоненте эндопротеза при статической нагрузке на имплантат, возникающей от момента затягивания медицинских винтов в кость и веса пациента.
Бесплатно
