Саратовский научно-медицинский ЖУРНАЛ

Иванов Д.В.

НИИ травматологии, ортопедии и нейрохирургии ФГБОУ ВО «Саратовский ГМУ им. В. И. Разумовского» Минздрава России, аналитик отдела интеллектуальной собственности и трансфера технологий, кандидат физико-математических наук

Обоснование модификации интрамедуллярных фиксаторов и первый опыт клинического применения штифтов «СарНИ ИТО» для остеосинтеза диафиза бедренной кости

Год: 2019, том 15 Номер: №1 Страницы: 52-57
Рубрика: Травматология и ортопедия Тип статьи: Оригинальная статья
Авторы: Барабаш А.П., Норкин И.А., Барабаш Ю.А., Иванов Д.В., Зуев П.П., Шпиняк С.П.
Организация: НИИ травматологии, ортопедии и нейрохирургии ФГБОУ ВО «Саратовский ГМУ им. В. И. Разумовского» Минздрава России
Резюме:

Цель: оценить изменения эффективных напряжений (по Мизесу) при трех видах нагрузок (осевой, поперечной и скручивающей) на разные типы интрамедуллярных стержней, синтезирующих смоделированные переломы типа А1; A3; В2 на уровне средней трети бедренной кости. Материал и методы. Для решения доклинических задач использовали компьютерное моделирование биомеханических систем «кость — фиксатор» и метод конечных элементов. Результаты. Оригинальные стержни «СарНИИТО» по биомеханическим характеристикам, показателям изнашивания и надежности фиксации при всех изученных типах переломов превосходят стержни ChM и Fixion на 12-23%. Заключение. Механические характеристики разработанных стержней «СарНИИТО» позволяют рекомендовать их к клиническому использованию у больных с диафизарными переломами бедра.

Прикрепленный файлРазмер
2019_1_052-057_1.pdf1.55 Мб

Компьютерное моделирование биомеханических систем «бедренная кость — эндопротез / трансплантат — большеберцовая кость» при различных способах пластики передней крестообразной связки коленного сустава

Год: 2017, том 13 Номер: №3 Страницы: 764-768
Рубрика: Травматология и ортопедия Тип статьи: Оригинальная статья
Авторы: Шорманов A.M., Иванов Д.В., Норкин А.И., Ульянов В.Ю., Бахтеева Н.Х., Климов С.С., Чибрикова Ю.А.
Организация: ФГБОУ ВО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава России, НИИ травматологии, ортопедии и нейрохирургии ФГБОУ ВО «Саратовский ГМУ им. В. И. Разумовского» Минздрава России
Резюме:

Цель: определить показатели перемещения (смещения) и эффективного напряжения в биомеханических системах «бедренная кость — эндопротез /трансплантат — большеберцовая кость» при различных способах пластики передней крестообразной связки путем компьютерного моделирования коленного сустава, характеризующегося геометрическим и физико-механическим подобием человеку. Материал и методы. Численно с помощью метода конечных элементов, реализованного в системе конечно-элементного анализа ANSYS, решались стационарные задачи о нагружении коленного сустава после пластики передней крестообразной связки различными способами. Результаты. Максимальные перемещения составили 3,45 мм для способа однопуч-ковой пластики передней крестообразной связки, 0,35 мм для способа двухпучковой пластики и 0,93 мм для способа пластики с использованием сухожилия полусухожильной и нежной мышц. Максимальные напряжения составили 1190 МПа для способа однопучковой пластики передней крестообразной связки, 141 МПа для способа двухпучковой пластики и 150 МПа для способа пластики с использованием сухожилия полусухожильной и нежной мышц. Заключение. Конечно-элементное моделирование различных видов пластики передней крестообразной связки коленного сустава свидетельствует о большей устойчивости к нарастающим нагрузкам синтетического эндопротеза в условиях моделирования двухпучковой пластики и трансплантата из сухожилий полусухожильной и нежной мышц по сравнению с однопучковой пластикой.

Прикрепленный файлРазмер
2017_03-2_764-768.pdf2.11 Мб

Биомеханическое моделирование артерий головного мозга при разных вариантах конструкции внутричерепных артерий вертебробазилярной системы

Резюме:

Цель: биомеханическое моделирование артерий головного мозга при разных вариантах конфигурации внутричерепных артерий вертебробазилярной системы. Материалиметоды. В системе конечно-элементного анализа ANSYS на основании данных о геометрии, морфометрических и биомеханических свойствах артерий головного мозга построены их биомеханические модели. На полученных моделях для 9 вариантов конфигурации внутричерепных артерий вертебробазилярной системы анализировали гемодинамические параметры и параметры напряженно-деформированного состояния стенок артерий. Результаты. Наиболее частым вариантом конфигурации внутричерепного отдела вертебробазилярной системы является сочетание средних по величине углов соединения позвоночных и бифуркации базилярной артерий. Такой вариант встречается в 49% случаев. Реже других (1,5% случаев) наблюдается вариант с узкими углами соединения позвоночных и бифуркации базилярной артерий. Конфигурация внутричерепных артерий вертебробазилярной системы оказывает влияние на распределение кровотока и эффективных напряжений в сосудистой стенке задних мозговых артерий. Заключение. Построенные индивидуальные биомеханические модели позволяют судить о некоторых параметрах гемодинамики и напряженно-деформированного состояния сосудистой стенки, которые могут оказывать влияние на развитие атеросклероза и внутричерепных аневризм.

Возможности различных CAD-комплексов при построении математической модели костной ткани

Резюме:

Современные методы диагностики состояния костной ткани челюстей в различных клинических ситуациях предполагают использование изображений компьютерной томографии. В ряде случаев для планирования лечения получение лишь объемного изображения недостаточно и необходимо создание расчетной биомеханической модели исследуемой области. Для реализации поставленной задачи возможно использование различных методов компьютерного дизайна и трехмерного моделирования.

Возможности различных CAD-комплексов при построении математической модели костной ткани

Резюме:

Современные методы диагностики состояния костной ткани челюстей в различных клинических ситуациях предполагают использование изображений компьютерной томографии. В ряде случаев для планирования лечения получение лишь объемного изображения недостаточно и необходимо создание расчетной биомеханической модели исследуемой области. Для реализации поставленной задачи возможно использование различных методов компьютерного дизайна и трехмерного моделирования.

Прикрепленный файлРазмер
2013-03_403-405.pdf230.83 кб

Возрастно-половая изменчивость морфобиомеханиче-ских параметров передней мозговой артерии взрослых людей

Резюме:

В эксперименте на одноосное продольное растяжение на разрывной машине Tira Test 28005 (Германия) с нагрузочной ячейкой 100 Н изучали общую прочность, предел прочности и относительное удлинение передней мозговой артерии (ПМА). Под микроскопом на поперечных срезах артерии измеряли ее наружный диаметр, толщину стенки, высчитывали диаметр просвета. Всего исследовано 228 ПМА (132 - от трупов мужчин, 92 - от трупов женщин), полученных не позднее 16 часов после аутопсии взрослых людей, причина смерти которых не была связана с сосудистой и иной патологией головного мозга.
Выявлено, что правая ПМА, как правило, длиннее левой. Длина и толщина стенки ПМА преобладают у мужчин, по сравнению с женщинами, в среднем, на 5,4-13,0%. С возрастом ПМА удлиняется, наружный диаметр увеличивается. Биомеханические параметры стенки ПМА не имеют достоверных половых различий и не зависят от стороны артериального круга. С возрастом прочность ПМА уменьшается, особенно в пожилом возрасте. В старческом возрасте общая прочность увеличивается, что объясняется увеличением толщины стенки артерии. Способность ПМА к удлинению не зависит от возраста. Полученные экспериментальные данные могут быть использованы в качестве критериев возрастной нормы морфобиомеханических параметров ПМА

Прикрепленный файлРазмер
200904_482_485.pdf307.86 кб