Неврологические нарушения ходьбы требуют долговременной реабилитации. В результате исследований проведена оценка роботизированных тренажеров с целью улучшения локомоторных качеств пациента и устранения физической перегрузки оператора. Целью данной работы является эргономический анализ коммерческого роботизированного тренажера ходьбы с точки зрения операторов и пациентов во время сеансов терапии. Эргономический анализ проводился на приборе Hocoma's Lokomat Pro с участием пяти случайно выбранных операторов, а также десяти пациентов (взрослых и детей), принявших участие в локомоторной терапии ходьбы. Оба эксперта пришли к выводу, что наиболее проблемными моментами с точки зрения безопасности и усталости для операторов являются процесс подготовки устройства, индивидуальная настройка устройства для каждого пациента и уровень шума, производимого устройством. Чаще всего пациенты испытывали неудобства при передвижении по наклонной платформе для подъема на беговую дорожку и неудобными креплениями. Несмотря на то, что Lokomat Pro является наиболее широко используемым роботизированным тренажером ходьбы со многими преимуществами, которые способствуют улучшению локомоторных навыков пациента, всегда есть возможности для его улучшения, как и любого другого медицинского устройства. Исследование и разработка роботизированных тренажеров ходьбы - это длительный процесс, требующий междисциплинарного сотрудничества. Сотрудничество даёт богатый опыт всей команды специалистов и гарантирует соответствие продукта критериям для конечных пользователей.

Бесплатно

Явление образования винтового противоточного движения газовых сред при вентиляции легких

Захаров В.Н., Орлов В.А., Новокшанов К.Ю.

Статья научная

В данной работе освещены новые представления о биомеханике вентиляции легких, развитые на основе научных открытий авторов в области биомеханики транспортных систем живого организма. Исследования направлены на устранение противоречий между традиционными представлениями о движении газовых сред в респираторной системе человека и животных и экспериментально наблюдаемыми фактами, указывающими на существование более эффективного механизма вентиляции легких. С позиций универсальности винтового движения биологических сред в транспортных каналах живого организма рассматривается винтовой противоточный механизм вентиляции легких. Теоретическими и экспериментальными исследованиями доказано и обосновано существование данного явления. Изучение морфофункциональных особенностей в организации трахеобронхиального дерева показало соответствие развиваемой концепции реальной физиологии дыхания. На основе новых знаний разработана технология искусственной вентиляции легких для анестезиологии, реаниматологии и интенсивной терапии. В клинических условиях показана высокая эффективность предложенной технологии.

Бесплатно

Явления повреждаемости в анизотропных мягких биологических тканях: формулировка определяющих соотношений

Натали А.Н., Паван П.Г., Карниел Е.Л.

Статья научная

В статье рассматривается формулировка феноменологической конститутивной модели для мягких соединительных тканей с учетом упругости и повреждаемости. Предложенная модель позволяет учесть большие деформации, нелинейность упругого поведения материала, диссипативные явления повреждаемости и анизотропию, которые являются отличительными характеристиками мягких соединительных тканей. Модель, учитывающая упругость и повреждаемость, определяется, исходя из функции свободной энергии Гельмгольца для изотропных и усиленных волокнами материалов, при этом вводятся соответствующие критерии повреждаемости для каждой фазы, образующей композит. Показывается, что параметры могут быть скорректированы с конкретной структурной конфигурацией составляющих компонент, таких как волокна коллагена. Это доказывает соответствие феноменологической конститутивной модели с микроструктурным строением ткани. На этом основании обсуждается оценка кратковременного механического ответа сухожилий человека. При этом сравниваются экспериментальные данные и аналитические результаты.

Бесплатно

Ядро костной интегративной коммуникации: информационная и энтропийная сети

Нутини А.

Статья научная

При формулировке гипотезы костной интегративной коммуникации первоначальной целью было предположить существование у костной ткани функциональной памяти. Благодаря ей каждый физиологический процесс приводит как к развитию костной ткани, так и к ее перестройке, что может иметь место в нескольких случаях. Использование теории информации для анализа коммуникационной сети и энтропии Шеннона, позволяющей глубже понять ту же информацию, дает оперативный «свод», в рамках которого мы можем оценивать и предсказывать, какое напряжение в костной ткани могло бы вызвать перестройку этой ткани (благодаря также анализу значений энтропии и свободной энергии системы, состоящей из «гибких цепей» информации). Возможно также выдвижение гипотезы о механизме, который формирует в системе мнемонический комплекс, основанный на вышесказанном.

Бесплатно

Ячеистые структуры из титановых сплавов для медицинского применения, созданные методами аддитивных технологий: обзор

Грязнов М.Ю., Шотин С.В., Чувильдеев В.Н., Семенычева А.В.

Статья научная

Создание медицинских изделий с помощью аддитивных технологий является весьма актуальной задачей. Возможность изготовления изделия по 3D-модели по результатам компьютерной томографии позволяет учесть все индивидуальные особенности пациента. В обзоре проведено сравнение механических свойств различных материалов, используемых для изготовления медицинских изделий, и рассмотрены методы решения задачи снижения модуля Юнга с целью приближения значений упругого модуля металлического материала и кости. Проанализированы основные типы ячеистых структур, используемых для изготовления имплантатов. Представлены современные данные о возможностях изготовления ячеистых структур для медицинского применения методом послойного сплавления из титановых сплавов. Показано, что механические и эксплуатационные свойства ячеистых структур сильно зависят от технологических параметров процесса, за счет варьирования которых технология послойного лазерного сплавления позволяет управлять свойствами и характеристиками ячеистых структур как на макро-, так и на микроуровне. Рассмотрены актуальные данные о зависимости механических и эксплуатационных свойств от параметров и типа ячеистых структур. Показано, что, благодаря гибкости технологии, она может быть использована для создания имплантатов различного типа. Проведено сравнение механических свойств изделий со сложной внутренней геометрией, изготовленных из титанового сплава Ti6Al4V и нелегированного титана, на основе ячеистых структур, отличающихся типом и геометрическими параметрами. Показано, что изделия из титановых сплавов типа Ti6Al4V, изготовленные методом послойного лазерного сплавления, могут быть успешно использованы в медицине за счет гибкости технологии, которая позволяет создавать персонализированные низкомодульные имплантаты и эндопротезы.

Бесплатно

← Предыдущая

Журнал