Применение вибрационных неразрушающих методов диагностики в ортопедии

Статья представляет обзор исследований в области вибрационной биомеханики опорно-двигательного аппарата человека, проводимых на протяжении длительного времени в межвузовской лаборатории «Биомеханика» г. Иваново. Авторами были разработаны оригинальные метод и оборудование для резонансной вибрационной диагностики механических повреждений мягких и твердых тканей голени человека - ахиллова сухожилия и большеберцовой кости. Предлагаемый подход к определению физиологического состояния мягких и твердых тканей человека основан на анализе динамического отклика биомеханического объекта на гармоническое возбуждение с частотой, плавно меняющейся в заданных пределах. Экспериментальное оборудование позволяет записывать амплитудно-частотные характеристики тканей голени человека автоматически для различных видов вибрационного возбуждения и различных позиций стопы. Вид и числовые параметры резонансных кривых зависят от физико-механических параметров исследуемого объекта, обусловленных действительным состоянием тканей в зоне повреждения. Исследования на разработанном оборудовании проводились в госпитале ветеранов войн г. Иваново врачами Ивановской государственной медицинской академии. Было проанализировано более ста амплитудно-частотных характеристик, в результате чего экспериментально обнаружены динамические реакции сухожильно-мышечного комплекса голени и большеберцовой кости на локальное вибрационное возбуждение. Статистическая обработка экспериментальных данных показала, что основная резонансная частота и амплитуда колебаний сухожильно-мышечного комплекса толчковой конечности равны 45,1. 1,12 Гц и 12,63. 0,16 м/с2, соответственно. Резонанс колебаний большеберцовой кости, находящейся в естественных физиологических условиях, составляет 125,5 ± 2,61 Гц с амплитудой 0,87 ± 0,03 м/с2. В результате проведенных клинических исследований было установлено, что имеется достоверное различие между амплитудно-частотными характеристиками здоровой голени и голени с поврежденными внутренними тканями. Это позволило разработать систему диагностических признаков механических повреждений основных элементов опорно-двигательного аппарата нижней конечности человека. В результате предложенный метод и аппаратура для локальной низкочастотной вибрационной диагностики функционального состояния мягких и твердых тканей могут быть применены в клинической практике при лечении травм опорно-двигательной системы человека.