Статьи журнала - Российский журнал биомеханики
Все статьи: 937
Роль перистоматических колец в работе устьичного аппарата
Статья научная
Устьица - структурные элементы эпидермы, участвующие в регуляции газообмена и водного режима растений. Каждое из них состоит из двух замыкающих клеток, разделенных устьичной щелью. Известно, что ширина щели зависит от величины тургорного давления в замыкающих клетках и строения их оболочек. В данной работе методом конечных элементов с использованием программного комплекса ANSYS изучена роль перистоматических колец - выростов клеточной оболочки, опоясывающих у ряда растений устьица, в работе устьичного аппарата. Показано, что они оказывают влияние на степень и характер деформации замыкающих клеток. В сочетании с неравномерным утолщением их оболочек и наличием наружного кутикулярного выступа кольца обеспечивают погружение открывающейся устьичной щели вглубь листа. Обсуждается биологическое значение явления.
Бесплатно
Статья научная
Хирургическое лечение перегрузочной метатарзалгии является актуальной проблемой, так как этому заболеванию подвержено большое количество больных старшего возраста. Этому способствует полиэтиологичность данного заболевания. В статье представлен сравнительный анализ различных видов хирургического лечения этой патологии. Показана эффективность хирургической техники, которая дополнялась реинсерацией подошвенной связки плюснефалангового сустава к месту отрыва от проксимальной фаланги пальца по сравнению с классической остеотомией малых плюсневых костей и фаланг пальцев. С целью доказательства эффективности предлагаемых способов лечения использовался метод подобарометрии.
Бесплатно
Ротационный компонент туловища в локомоторных стереотипах у здоровых детей
Статья научная
С целью оценки присутствия в локомоторной активности ротационного компонента туловища и определения его функционального статуса в горизонтальной плоскости обследованы здоровые дети (n = 63) в возрасте 12–18 лет. Биомеханическая оценка локомоторного профиля осуществлялась методом 3Dвидеоанализа в условиях привычной походки. Для анализа биомеханического поведения элементов опорнодвигательной системы использовались статистические критерии вариационной идентификации на нормальность распределения. А сам анализ осуществлялся по параметрам, характеризующим конечный приспособительный результат в выборочных совокупностях, специально подбираемых с максимально возможной онтогенетической и морфофункциональной однородностью исследуемого материала. В результате проведенного исследования установлено, что: в фило и онтогенетически однородных выборочных совокупностях параметры произвольно индуцируемой локомоторной активности, характеризующие конечный приспособительный результат, приближаются к функции нормального распределения. Ротационный компонент туловища в виде синфазной и противофазной координатной ориентации его сегментов в горизонтальной плоскости не регулируется произвольно, а в привычной локомоторной активности является постуральной количественной характеристикой системно детерминированного двигательного стереотипа и результатом постуральнолокомоторной самоорганизации генетически запрограммированных сенсомоторных систем. Регистрируемые системно детерминированные локомоторные стереотипы с противофазной и синфазной постуральной ориентацией сегментов туловища в горизонтальной плоскости осуществляются двумя разными сенсомоторными системами и запускаются, повидимому, на момент регистрации текущей балансировочной величиной сенсомоторного синтеза. С позиций системного подхода критерии вариационной идентификации биомеханического поведения элементов опорнодвигательного аппарата в онто и филогенетически однородных выборочных совокупностях позволят по параметрам конечного приспособительного результата изучать функции сенсомоторных систем в «чистом виде», без компенсаторноприспособительного участия со стороны вспомогательных неконтролируемых сенсомоторных ресурсов.
Бесплатно
Сверхэластичность и механические свойства тонкой проволоки tini после термообработки
Статья научная
Сплавы на основе никелида титана активно используются в медицине в качестве имплантатов. Особую популярность получила проволока из никелида, которую применяют для изготовления сетчатых имплантатов, использующихся в рабочих элементах для ортодонтических аппаратов, искусственных связках при разрывах сухожилий и др. Однако, перед производством изделий из проволоки никелида титана последнюю подвергают термообработке для придания нужной формы в процессе обжатия. Многие работы посвящены исследованию отжига проволок толщиной более 1 мм, поэтому целью данной работы будет представление результатов изучения структуры и механических свойств никелидтитановых проволок диаметром 100 мкм, отожженных при 300, 400, 500, 600 °C. Деформационное поведение проволоки исследовалось после испытаний на прочность при растяжении. Полученные кривые растяжения описывают его механические свойства и сверх-эластичность. Поверхность излома проволоки исследовалась на сканирующем электрон-ном микроскопе с энергодисперсионным рентгеновским анализатором. Также проводился фрактографический анализ основных характеристик излома. Установлено, что прочность на разрыв и мартенситное напряжение сдвига уменьшаются с увеличением температуры отжига. Условия отжига, определенные полученными результатами, не подавляют сверх-эластичность проволоки, а придают ей прочность и пластичность, необходимые для медицинских целей. Образцы проволоки, отожженные при 300 и 400°С, демонстрируют схожее сверхэластичное поведение при циклических испытаниях, характеризующихся механическим гистерезисом и 1 % остаточной деформации. Отжиг проволоки толщиной 100 мкм при 500 и 600 °C спровоцировал большую остаточную деформацию после циклических испытаний.
Бесплатно
Связь наследственной тромбофилии с выкидышами и мертворождениями: исследование населения Грузии
Статья научная
Наследственная тромбофилия повышает риск не только венозной тромбоэмболии во время беременности, но и осложнений беременности, опосредованных плацентой, включая выкидыши и мертворождения. Связь между тромбофилией и плацентарно-опосредованными осложнениями беременности была противоречивой в различных ретроспективных исследованиях «случай - контроль» и проспективных когортных исследованиях. Очевидно, что тромбоз плацентарных сосудов, приводящий к аномальной плацентации, по крайней мере частично ответственен за эти осложнения беременности. В данном ретроспективном исследовании методом «случай - контроль» участвовали пациентки с осложнениями беременности (выкидыши, мертворождения), а также здоровые лица, соответствующие контрольной группе. Распространенность мутации фактора V Лейдена была статистически значимо выше у женщин с выкидышами (420 пациентов; 4,8 %; p =0,026) или мертворождениями (120 пациентов; 9,8 %; p =0,001). Распространенность гомозиготной мутации метилентетрагидрофолат редуктазы C677T была статистически значимо повышена у женщин с выкидышами (420 пациенток; 7,6 %; p =0,015) и была слабой у пациенток с мертворождениями (120 пациенток; 4,9 %; p =0,102). Распространенность мутации метилентетрагидрофолат редуктазы у пациенток с двумя выкидышами ( N =205) была значительной (7,8 %; p =0,015). Мы обнаружили слабую или отсутствующую связь между мутацией протромбина G20210A и выкидышами ( N =420; 3,8 %; p =0,156) или мертворождениями (120 пациентов; 2 %; p =0,572). Исходя из наших данных, женщины с фактором V Лейдена и мутацией метилентетрагидрофолат редуктазы имеют повышенный риск развития выкидышей и/или мертворождения. Мутация гена протромбина имеет слабую или нулевую связь с изученными осложнениями беременности основывается на положительных посевах крови и помогает разработать стратегию лечения.
Бесплатно
Силы инерции в задачах биомеханики
Статья научная
Как известно, в динамике относительного движения рассматриваются понятия переносной и кориолисовой сил инерции. Эти силы объединяются общим термином «эйлеровы силы инерции». В принципе Даламбера используется величина, равная взятому со знаком «минус» произведению массы материальной точки на ее ускорение в данной системе отсчета. Данная величина обозначается термином «даламберова сила инерции». Зачастую за рамками изучения остается вопрос о существовании сил инерции. Поскольку эйлеровы и даламберова силы инерции не подчиняются третьему закону Ньютона, то эти силы не являются физическими в смысле, принятом в механике. Несмотря на это, математические приемы, используемые в динамике относительного движения и принципе Даламбера, нашли широкое применение в различных областях механики за счет того, что введение сил инерции упрощает описание некоторых механических явлений, наблюдаемых в природе. В частности, с помощью понятия «силы инерции» становится более простым и наглядным решение некоторых проблем биомеханики. Для демонстрации данного утверждения в представленной работе проводится решение двух задач: 1) исследование траектории весенней миграции полярной крачки; 2) исследование кровотока в общей сонной артерии летчика, выполняющего на самолете мертвую петлю.
Бесплатно
Синдром запястного канала с точки зрения биомеханики. Обзор литературы
Статья обзорная
Синдром запястного канала (карпальный туннельный синдром - от англ. Carpul tunnel syndrome) - это мононевропатия (поражение одного периферического нерва) срединного нерва в результате его компрессии окружающими тканями. Карпальный синдром входит в группу туннельных невропатий, которых в литературе описано более 30 форм, и составляет до 9 % всех поражений периферических нервов различной этиологии. Распространённость синдрома запястного канала составляет 150 - 276 человек на 100 тыс. населения. Около 4-5 % трудоспособного населения в возрасте от 40 до 60 лет страдают синдромом запястного канала. Особенность компрессионных невропатий состоит в том, что они имеют прогрессирующий характер течения, резистентность к лечению и склонность к рецидивированию. Все вышеперечисленное приводит к нарушению бытовой и трудовой адаптации, что представляет собой серьезную медико-социальную проблему. Впервые синдром запястного канала описал J. Parget в 1854 г. В данной работе описывается необходимость биомеханического подхода к исследованию синдрома запястного канала.
Бесплатно
Скорость мозгового кровотока и работоспособность человека
Статья научная
Ранее выявлена взаимосвязь функционального состояния конечности и линейной скорости кровотока по средним мозговым артериям контрлатеральной стороны головного мозга. Настоящая работа выполнена с целью анализа причин возрастного снижения скорости кровотокапо средним мозговым артериям. Исследуемые величины скорости кровотока оценивали с помощью метода ультразвуковой допплерографии (датчик на 2 МГц). Исследования выполнены в состоянии физического покоя и при проведении функциональной мышечной пробы (сжатие кистевого эластического эспандера)у 30 практически здоровых людей в возрасте 18-60 лет и у 30 больных в возрасте 5-62 лет с врожденным отставанием в росте одной из нижних конечностей в процессе ее оперативного удлинения по Илизарову на 3-7 см (в среднем на 4,5 см).Обнаружено возрастное снижение скорости кровотокапо средним мозговым артериям у здоровых обследуемых и еще более выраженное у больных с ортопедической патологией.Выявлена также взаимосвязь величин скорости кровотокапо средним мозговым артериям контрлатеральной стороны мозга и степени отставания пораженной конечности в продольных размерах у больных. Показано, что снижение скорости кровотокаявляется необходимым условием сохранения ауторегуляции мозгового кровотока, при нарушении которой с увеличением возраста, а также у больных в процессе лечения существенно снижается их работоспособность.
Бесплатно
Современные аспекты процедуры выравнивания трансфеморальных и транстибиальных протезов
Статья обзорная
Выравнивание протеза играет важную роль в реабилитации людей с потерей нижней конечности. Целью данной работы был систематический обзор исследований по выравниванию протезов и выделение основных результатов, а также соображений по внедрению процедур выравнивания. В процессе обзора проводился поиск научных статей в базах данных Scopus , PubMed и IEEE . Для определения распространенности процедур выравнивания протезов с технической и алгоритмической точек зрения использовалась методология PRISMA (Предпочтительные пункты отчетности для систематических обзоров и мета-анализов). Были рассмотрены следующие данные из статей: популяционные экспериментальные характеристики, результаты измерений и метрик, параметры процедуры выравнивания и влияние выравнивания протезов на результаты реабилитации. Качество работ оценивалось с помощью тринадцати заранее разработанных критериев. Большинство исследований в выборке были оценены как низкокачественные на основании нашей формальной оценки. Исследования показали, что изменения момента реакции приёмной гильзы, силы реакции на опору, давления на приёмную гильзу со стороны конечности, пространственно-временных данных и комфорта пациента, как правило, зависят от приёмной гильзы, углов наклона стопы и движения стопы. При проведении исследований по выравниванию особое внимание уделялось способу передвижения, использованию обуви, времени аккомодации и количеству испытаний. В литературе представлена ограниченная информация об особенностях и результатах процедур выравнивания. Доказательства не отличаются высоким качеством и относятся в основном к людям с транстибиальной ампутацией.
Бесплатно
Современные исследования техники спусков в горнолыжном спорте и их перспективы в XXI веке
Статья научная
Существующие методы оценки техники спусков основываются на данных видеозаписи, проводимые в течение многих лет тензометрические исследования находятся на стадии экспериментов. Разработанная и реализованная автором на практике комплексная методика оценок технической и тактической подготовленности представила возможность изучения ее уровня у большого контингента горнолыжников. Установлены значения корреляционных связей между результатами соревнований и уровнем технической подготовленности горнолыжников. Представлены соображения автора в виде прогноза о развитии методов исследований техники спусков горнолыжников в XXI веке.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена современным представлениям о взаимосвязи пародонтита и бруксизма, обусловленного нарушением биомеханики нижней челюсти. Целью работы явилась оценка эффективности применения программы медицинской реабилитации, включающей в себя базовый реабилитационный комплекс, фотодинамическую терапию с гелем «Ламифарен», музыкотерапию, лечебную физкультуру для мышц челюстно-лицевой области, флюктуоризацию и амплипульстерапию у пациентов с хроническим генерализованным пародонтитом и бруксизмом. Представлены результаты комплексного обследования, диагностики и лечения 85 пациентов с хроническим генерализованным пародонтитом средней степени тяжести и бруксизмом, при лечении которых применяли фотодинамическую терапию, амплипульстерапию, музыкотерапию, лечебную физкультуру, флюктуоризацию. При исследовании использовались данные дентальной и компьютерной томографии, электромиографии. Дана характеристика клиническим, функциональным особенностям больных. Разработана программа медицинской реабилитации. Определена эффективность предложенной реабилитационной программы. Положительная динамика клинической симптоматики имела более выраженный характер у пациентов, получавших предложенную программу медицинской реабилитации, чем у пациентов, получавших базовый реабилитационный комплекс. Это проявлялось в сокращении сроков лечения в среднем на 8 дней. Клинически было связано с исчезновением отека, гиперемии десны, боли и кровоточивости при зондировании и при приеме пищи, восстановлением плотноэластической консистенции десны, правильной конфигурации маргинальных сосочков и всего десневого края. Лечение по данной программе пациентов с хроническим генерализованным пародонтитом средней степени тяжести и бруксизмом было достоверно клинически эффективным. Доказана высокая эффективность применения предложенной реабилитационной программы с включением физиотерапевтических технологий при лечении хронического генерализованного пародонтита и бруксизма.
Бесплатно
Создание биомиметических материалов на основе поли (– 3 – гидроксибутирата) и гемина
Статья научная
Метод электроформования широко применяется для получения биомиметических материалов, обладающих развитой пористой структурой и высоким сродством к тканям живых организмов. Одним из перспективных полимеров для таких систем является поли( 3 гидроксибутират) (П3ГБ), свойства которого могут быть направленно модифицированы за счет введения функциональных добавок. Целью работы являлось исследование влияния гемина на структуру, физико механические свойства и скорость биодеградации нетканых материалов на основе П3ГБ. Нетканые композиты «П3ГБ – гемин» с содержанием добавки 0–5 мас. % были получены методом электроформования. Исследования структуры и свойств композитов проведены методами: сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и оптической микроскопии, дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), термогравиметрического анализа (ТГА), электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и испытаний на одноосное растяжение, а также оценивалась способность полученных материалов к биодеградации по методу Штурма. Установлено, что введение гемина приводит к снижению среднего диаметра волокон с 3,5 до 1,8 мкм, уменьшению дефектности структуры и увеличению прочности материалов с 1,7 до 5,5 МПа при росте относительного удлинения с 3,6 до 6,1 %. Показано, что добавка гемина влияет на надмолекулярную организацию полимера: наблюдается снижение энтальпии плавления с 93,1 до 75,3 Дж/г и увеличение времени корреляции спинового зонда с 45 до 95 нс, что свидетельствует об уплотнении аморфной фазы. При этом максимальная термостабильность достигается при содержании гемина 3 мас. % Установлено, что введение гемина замедляет биодеградацию материалов после 30 суток экспозиции за счет изменения структуры и снижения доступности полимера для микробиологического разрушения. Таким образом, гемин может выступать в роли структурообразующей и функциональной добавки, обеспечивая формирование более устойчивых к деструкции материалов на основе П3ГБ. Результаты могут быть использованы при разработке биомедицинских материалов с регулируемыми свойствами и скоростью деградации.
Бесплатно
Создание биосовместимого антибактериального покрытия для эндопротезов на основе карбоната кальция
Статья научная
Описывается методика решения одной из основных проблем современного эндопротезирования - вопрос повышения биосовместимости имплантируемого материала с организмом человека с целью предотвращения и устранения перипротезной инфекции. Согласно современным источникам, перипротезная инфекция является самой частой причиной ревизионного эндопротезирования. Возможное развитие послеоперационных осложнений на фоне несовместимости материалов с высоким риском летального исхода усиливает важность усовершенствования предмета обсуждения. Решение проблемы представляется в создании на поверхности имплантата специализированного покрытия. В качестве базовой основы предлагается использовать минеральную соль неорганического происхождения - карбонат кальция. Выбор матрицы обусловлен биохимическими особенностями соединения, основные из которых - высокоразвитая удельная поверхность и биосовместимый с организмом человека состав. В качестве модификаторов, обеспечивающих антибактериальное действие, предлагаются цинк и антибиотик ванкомицин. В результате исследования разработана 3 D -модель эндопротеза локтевого сустава, обеспечивающего его надежную фиксацию в костном стволе. Исследовано напряженно-деформируемое состояние эндопротеза; получены значения запаса прочности отдельных элементов модели, синтезировано биосовместимое покрытие на основе карбоната кальция; произведена его модификация антибактериальными агентами; получены фотографии микрочастиц оболочки, определены их средний размер и индекс полидисперсности; произведен биохимический анализ с использованием микроорганизмов, являющихся наиболее частыми возбудителями инфекционного поражения в послеоперационный период; выявлены зоны угнетения микроорганизмов и на их основе определена наиболее эффективная концентрация действующих веществ. Результаты демонстрируют подтверждение положительного влияния на динамику уровня биосовместимости, тем самым доказывают антибактериальный эффект разработанного покрытия.
Бесплатно
Создание заданных усилий в фиксаторах, изготовленных из сплавов с памятью формы
Статья научная
При восстановлении переломов костной ткани обломки необходимо жестко фиксировать. Для этого применяются различные виды фиксаторов, в том числе и фиксаторы, изготовленные из сплавов с памятью формы. Одной из проблем остеосинтеза является создание в области перелома благоприятных напряжений, способствующих ускоренному восстановлению костной ткани. Для решения этой проблемы в работе рассматривается математическая модель фиксатора для остеосинтеза переломов нижней челюсти. Модель основывается на определяющих соотношениях для сплавов с эффектом памяти формы. На основе модели приводится техника предоперационной подготовки для создания требуемых усилий в фиксаторе при установке в костную ткань. При этом фиксатор не деформируется (т.е. полная деформация фиксатора равна нулю), и тем самым минимизирована потенциальная возможность травмы окружающих мягких тканей. Техника предоперационной подготовки сведена к параметрам (сила и перемещение точек крепления фиксаторов), которые удобны для использования медиками в предоперационном планировании.
Бесплатно
Статья научная
Проведено моделирование систем прогнозирования успешности прыжка в высоту и техничного преодоления планки на основе каскадной нейронечеткой сети в пакете Medical Toolbox. Кинематические характеристики прыжка в высоту измерены с помощью программы видеоанализа Dartfish (Швейцария) при обработке видеоматериала 92 прыжков в высоту с разбега, отснятого с двух скоростных видеокамер. Система прогнозирования состоит из блока предобработки и блока нейронечеткого вывода. Блок предобработки реализуется в виде экспоненциальной функции для каждого входного сигнала и служит для обеспечения равнозначности преобразованных данных по диапазону и распределению. Блок нейронечеткого вывода представляет собой сходящуюся древовидную структуру из четырех слоев с узлами, в каждом из которых находятся гибридная сеть с архитектурой ANFIS (Adaptive-Network-Based Fuzzy Inference System). Интерфейс программы позволяет путем изменения входных данных моделировать условия, при которых спортсмен совершит успешный прыжок.
Бесплатно
Статья научная
Целью данных исследований является создание принципиально новых колебательных систем с квазинулевой жесткостью для появления искусственной силы тяжести. Создание искусственной силы тяжести актуально для ликвидации негативных последствий, вызываемых невесомостью, особенно при длительных космических полетах, например на Марс. Кроме того, системы для получения искусственной силы тяжести применяют и в гравитационной терапии, которая сейчас бурно развивается. В настоящее время для создания искусственной силы тяжести в основном используются центрифуги, в частности центрифуги малого радиуса действия. Предлагаемые колебательные системы имеют ряд преимуществ по сравнению с центрифугами, например в условиях космического полета позволят получать перегрузку больше 1 g. В статье предложены новые способы создания искусственной силы тяжести при помощи колебательных систем, имеющих заданные силовые характеристики с участками квазинулевой жесткости (квазипостоянной восстанавливающей силы). Рассмотрены колебания систем с двумя видами силовых характеристик. В первом случае происходит разворот человека дважды за период колебаний на 180 град, за счет чего заданная постоянная восстанавливающая сила все время, за исключением времени разворота, направлена в одну и ту же сторону, например со стороны ног в голову. Во втором случае колебания происходят без разворота: заданная постоянная восстанавливающая сила действует в течение только части периода колебаний, в остальное время на человека действует сила, противоположная по направлению. Данные способы получения искусственной силы тяжести позволят получать заданную перегрузку, которая может составлять несколько g. Рассмотрены и рассчитаны схемы конструкций на основе упругих элементов, перемещающихся между направляющими расчетной формы, позволяющие получать заданные силовые характеристики предлагаемых колебательных систем. Для более полного понимания рассматриваемых в статье вопросов необходима серия экспериментов как в земных условиях, так и в космосе.
Бесплатно
Статья научная
Описано создание математических моделей, способных по результатам оценки нарушения движения стенок миокарда при проведении фармакологической стресс-эхокардиографии дать вероятностную оценку поражения коронарных артерий стенозирующим коронароангиосклерозом. Проведен анализ результатов, полученных для 11 сегментов магистральных коронарных сосудов у группы пациентов с ишемической болезнью сердца. Описан алгоритм исследования и применяемый методологический подход. Дано описание программного комплекса. Созданная система может быть рекомендована при обследовании больных ишемической болезнью сердца на поликлиническом и раннем госпитальном этапах лечения.
Бесплатно
Статья научная
Раскрытие закономерностей ходьбы человека представляет значительный интерес для физиологии и патологии движений, но еще бóльшую ценность имеет эта проблема для обоснования и разработки новых методов лечения и реабилитации больных с заболеваниями опорно-двигательного аппарата. Ходьба человека представляет собой комплексный акт, включающий движения и деятельность мышц нижних конечностей, туловища, верхних конечностей, перемещение общего центра тяжести относительно фронтальной, сагиттальной и горизонтальной плоскостей. Поэтому, с одной стороны, изучение ходьбы должно быть максимально комплексным, т.е. включать исследование большого количества параметров: основных, временных, кинематических, динамических, электромиографических и энергетических. С другой стороны, необходимо представлять локомоторный процесс как целостное явление, что предполагает синтез биомеханических и электрофизиологических данных. В настоящей работе авторы сделали попытку осуществить такой синтез у больных с гемипарезом церебрального генеза. Они выявили, что между динамическими и электромиографическими параметрами ходьбы у данного контингента больных имеется отчетливая взаимосвязь. Авторы установили, что у больных с гемипарезом церебрального генеза вследствие глубокого пареза мышц пораженной конечности возникает необходимость в использовании дополнительной опоры при ходьбе. Это приводит к грубому изменению формы и величины кривой вертикальной составляющей опорной реакции; уровень кривой становится ниже уровня веса тела. Изменение локализации вертикальной нагрузки сопровождается трансформацией электромиографического профиля ряда мышц: максимум активности концентрируется в средней трети опорной фазы, т.е. перемещается из зоны максимальной активности в зону умеренной активности. Можно предположить, что процесс трансформации электромиографического профиля мышц при данных условиях в основном обусловлен действием афферентных факторов, связанных с изменением вертикальной нагрузки в различные фазы локомоторного цикла.
Бесплатно
Спекл-диагностика высокоскоростных внутриклеточных процессов
Статья научная
Ранее методом динамической спекл-интерферометрии были успешно изучены относительно медленные внутриклеточные процессы, протекающие в течение 10 секунд – нескольких часов. Метод на два порядка по чувствительности и пространственному разрешению превосходит существующие оптические методы определения деформаций газовых, жидких и твердых сред. Целью данной работы являлось изучение указанным методом особенностей процессов, протекающих в течение времени порядка миллисекунд – секунд. Параметром, характеризующим активность клеток, являлось среднеквадратичное отклонение разности оптических путей двух волн, зондирующих клетки на расстоянии 2 мкм. На клеточной линии RD показано, что для числа вводимых кадров, равных 200, при частоте ввода кадров 0,11, 1, 10 и 100 кадров в секунду параметр активности одних и тех же клеток равнялся соответственно 44, 19, 12, 4 нм. Обнаружено, что по мере увеличения скорости регистрации сигналов увеличивается влияние шума, используемого полупроводникового лазерного модуля. Предложен и реализован метод вычленения шума при количественном анализе активности группы клеток. На частоте кадров 1 кГц в клетке обнаружены неактивные участки, а также несколько активных участков, в которых имеются процессы, протекающие с разной скоростью, в том числе импульсные процессы с длительностью порядка 1 мс. Возможным применением результатов исследования является создание метода объективной оперативной оценки предельной концентрации вещества, не вызывающего необратимых явлений в живых клетках.
Бесплатно
Сплавы с памятью формы: применение в медицине. Обзор моделей, описывающих их поведение
Статья научная
В работе рассмотрены примеры применения сплавов с памятью формы в медицине и отмечен дефицит индивидуализированных методов лечения. По мнению авторов, одним из ключевых моментов в разработке методов лечения, ориентированных на конкретного пациента, является применение методов биомеханики, теории управления напряжениями и математических моделей эффекта памяти формы. Рассмотренные в данной работе модели, позволяющие описывать поведение этих материалов, в основном ориентированы и применяются при решении задач механики и, намного реже, задач биомеханики. Репрезентативными моделями для сравнения феноменологических и термодинамических моделей на основе микромеханического подхода были выбраны модель Мовчана и модель Патора (Patoor). В результате сравнения показано, что модель Мовчана удовлетворительно описывает эффект пластичности превращения и ввиду возможности получать аналитические решения может с успехом применятся для решения задач управления напряжениями в биомеханике.
Бесплатно
