Российский журнал биомеханики

Проведен комплексный статистический (корреляционный, дискриминантный, факторный) анализ набора параметров - биомеханических характеристик корнеосклеральной оболочки глаза, гемодинамических показателей и периметрических индексов, определенных при обследовании 110 глаз, включая 69 глаз с различными стадиями первичной открытоугольной глаукомы (ПОУГ) и 41 глаз без офтальмопатологии. Выделены значимо коррелируемые параметры, характерные для конкретной стадии ПОУГ. Совокупность выявленных корреляций характеризует прогрессирующее глаукомное поражение как процесс, связанный с одновременным изменением биомеханики оболочек глаза и решетчатой пластинки, а также кровоснабжения сосудистой оболочки и сетчатки, что, по-видимому, лежит в основе постепенного ухудшения ее светочувствительности и изменений поля зрения. Обнаружено, что корреляции внутри групп пациентов с различными стадиями ПОУГ существенно меняются по мере прогрессирования глаукомного процесса и, возможно, отражают изменение вклада биомеханических и гемодинамических нарушений в развитие глаукомного поражения на соответствующем этапе его развития.

Боль в поясничном отделе позвоночника - это заболевание, которое затрагивает значительную часть общества и оказывает существенное влияние на качество жизни и работоспособность населения планеты. Борьба с этой болезнью требует значительных денежных средств в большинстве развитых государств мира. Остеопороз, грыжа межпозвоночного диска, заболевания почек в большинстве случаев являются первой причиной развития боли в пояснице, и это еще не весь список. Общеизвестно, что межпозвоночный диск L 4- L 5 является слабым звеном поясничного отдела, поэтому необходимость и актуальность задачи моделирования поясничного позвоночно-двигательного сегмента очевидна. Выполнен комплексный анализ исследований за период с 2003 по 2019 год. Цель работы - рассмотреть большинство существующих подходов к моделированию поясничного позвоночно-двигательного сегмента, преимущества и недостатки моделей и возможные варианты обработки геометрической формы сегмента. В исследовании уделено внимание таким параметрам, как влияние возрастного и полового признаков на модель, выбор данных компьютерной или магнитно-резонансной томографий, варианты валидации модели, выбор определяющих соотношений, геометрическая форма всех частей модели. Детально представлена каждая из частей поясничного позвоночно-двигательного сегмента: позвонок, пульпозное ядро, фиброзное кольцо, хрящевая замыкательная пластинка и костная пластинка, фасеточный сустав и семь типов связок.

Наиболее частыми причинами ревизионной хирургии после операции по замене тазобедренного сустава являются асептическое расшатывание (асептическая нестабильность) эндопротеза, разрушение кости в результате взаимодействия с эндопротезом, а также перипротезный перелом. Причины подобных явлений вызваны перераспределением нагрузки на костную ткань при эндопротезировании, которое возникает из-за различия жесткости эндопротеза и кости. При производстве эндопротезов широко применяется титановый сплав, который имеет хорошую биосовместимость, обладает высокой износостойкостью и коррозионной стойкостью, но такие эндопротезы являются более жесткими по сравнению с бедренной костью. Эти проблемы стимулировали рост интереса к поиску оптимальных материалов и топологии бедренного имплантата. В настоящее время большую популярность набирают аддитивные технологии, позволяющие создавать материалы с градиентной плотностью. Подобные материалы представляют собой множество ячеистых структур, имеющих различные параметры и топологию, управляя которыми можно создавать конструкции с заданными механическими характеристиками. Такие материалы находят свое применение в производстве эндопротезов бедренного сустава, позволяя создавать эндопротезы, механические свойства которых приближены к механическим свойствам бедренной кости, а их пористая структура, в свою очередь, способствует врастанию живой ткани в глубь эндопротеза. Авторами выполнено проектирование и моделирование эндопротеза из градиентного материала, механические свойства которого соответствуют механическим свойствам бедренной кости человека. С помощью инструмента численного моделирования ANSYS Mechanical определено влияние топологии эндопротеза на напряженно-деформированное состояние кости и их совместную работу при различных видах активности человека.

Особенностью течения заболевания, вызванного коронавирусом, является развитие тяжелой неспецифической пневмонии, которая нарушает газообмен в дыхательной системе и вызывает гипоксию. Чтобы спасти жизнь больным в критической стадии неспецифической пневмонии, необходимо устранить гипоксию. С этой целью широко применяется принудительная механическая вентиляция легких с использованием дыхательных газов, обогащенных кислородом. Однако повышение давления, объема и концентрации кислородного газа во вдыхаемом воздухе не всегда устраняет гипоксию у пациентов с COVID -19. Дело в том, что при этом заболевании причиной симптома удушья является густая слизь и гной, которые заполняют просвет бронхов. Именно слизь и гной, закупоривающие бронхи, не позволяют восстановить воздушность легких, газообмен и оксигенацию крови при неспецифической пневмонии. В связи с этим именно обструкция бронхов, вызванная слизью и гноем, вызывает критическую стадию заболевания при неспецифической пневмонии, вызванной коронавирусом. В этих условиях из-за отсутствия муколитического аэрозоля для ингаляции, который эффективно растворял бы густую слизь и густой гной, ничего не остается для спасения жизни пациента, как устранить гипоксию с помощью экстракорпоральной мембранной оксигенации. Однако экстракорпоральная мембранная оксигенация - это очень дорогой и очень опасный метод лечения, который сам по себе вызывает смерть почти половины пациентов. В связи с этим для повышения эффективности принудительной вентиляции легких предлагается использовать специальный аэрозоль, который при вдыхании способен быстро растворять слизь и гной в бронхах и выводить их наружу. Дана рецептура такого аэрозоля и описан пример его эффективности при обструктивном бронхите.