Российский журнал биомеханики

22 мая 2022 г. на 87 году ушел из жизни Ю.И. Няшин - известный в России и за её пределами ученый, организатор науки и педагог, заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор, почетный профессор Института механики металлополимерных систем им. В.А. Белого НАН Белоруссии в Гомеле (Беларусь), почетный профессор университетов в Пизе и Падуе (Италия), академик РАЕН. Он 45 лет руководил кафедрой теоретической механики в Пермском государственном техническом университете. Юрий Иванович - признанный крупный ученый в области биомеханики, механики деформируемого твердого тела, математического моделирования и оптимизации технологических процессов. Им создана Пермская научная школа по биомеханике, которая известна в России и за рубежом. С 1997 года является создателем и главным редактором единственного в России международного научного журнала «Российский журнал биомеханики». Он неоднократно выступал на международных конференциях по механике и биомеханике в различных странах мира (США, Германия, Австрия, Италия, Франция, Дания, Болгария, Польша, Украина, Беларусь, Грузия, Япония, Китай и др.). Под его руководством защищены более 40 кандидатских диссертаций и 9 докторских диссертаций.

Сердечная недостаточность остается одной из самых распространенных причин смерти во всем мире, особенно среди людей старше 60 лет. Чтобы разработать и подобрать подходящие материалы для замены тканей сердца с целью эффективного лечения, необходимо понять биомеханику сердца при нагрузке. В работе исследуется механический отклик пассивного миокарда овцы, полученного из трех разных областей сердца. Так как стоимость модели сердца живого животного высока, а проведение экспериментальных исследований требует прохождения строгой этической экспертизы, авторы оценивают соответствие шести различных гиперупругих моделей по механическим испытаниям ткани пассивного миокарда. Использованы образцы сердечной ткани 10 овец, которые в течение 3 часов после смерти были доставлены в лабораторию для биомеханических испытаний. Верхние области сердца над короткой осью были аккуратно изъяты. Образцы тканей были взяты из центральных областей левого и правого желудочков, межжелудочковой перегородки. Затем эпикард и эндокард осторожно срезали, чтобы выделить миокард. Были получены, обработаны и дискретизированы кривые «напряжения-деформации». Результаты показывают, что модели Чои-Вито и Фанга наилучшим образом подходят для левого желудочка, а модели Хольцапфеля (2000), Хольцапфеля (2005), полиномиальная (анизотропная) и four-fiber family - для правого желудочка.

На сновании проведения функциональной электрической стимуляции мышц у 9 больных рассеянным склерозом выявлены особенности реализации метода искусственной коррекции движений. Выяснено, что основные особенности функциональной электрической стимуляции мышц, свойственные другим патологиям, сохраняются также и у больных рассеянным склерозом, однако у таких больных имеются специфические особенности применения данного метода, связанные с повышенной утомляемостью. С точки зрения авторов исследования, к таким особенностям относятся небольшая длительность сеанса (не более 20 минут), малое количество сеансов (8-9), незначительное количество коррекционных воздействий (не более 4 мышц), невысокая интенсивность сокращения, прекращение сеанса тренировки при появлении минимального утомления, необходимость полного отдыха в течение 1,5 часа до и после сеанса функциональной электрической стимуляции. На основании проведения 76 сеансов функциональной электрической стимуляции у 9 больных рассеянным склерозом выявлены основные коррекционные воздействия, необходимые данному контингенту больных, особенности временной и амплитудной программ функциональной электрической стимуляции, преимущества многоканальной функциональной электрической стимуляции перед традиционной одноканальной, применяемой у пациентов с рассеянным склерозом. На примере конкретной больной авторы выяснили, что при выполнении этих условий всего через 6-7 сеансов функциональной электрической стимуляции мышц при ходьбе наблюдается существенное улучшение биомеханической структуры ходьбы, которое проявляется в значительном увеличении средней скорости передвижения, темпа и длины шага, повышении устойчивости, уменьшении временной, кинематической и динамической асимметрии, снижении рекурвации в коленом суставе, возрастании угла сгибания в коленном суставе и тазобедренном суставе, появлении нового элемента в кривой коленного угла - подгибания в коленном суставе на обеих ногах, в значительном усилении переднего и заднего толчков вертикальной составляющей Rz опорной реакции.

Современные фотополимерные пломбировочные (реставрационные) материалы являются важными инструментами практикующих стоматологов, когда лечение не может ограничиться методами неинвазивной или малоинвазивной стоматологии. В настоящей работе с использованием рентгеновской компьютерной микротомографии проведено ex vivo неразрушающее исследование плотности пломб из стеклоиономерного цемента и композитного материала на зубах человека. Используя технику сегментирования регионов интереса на микротомограммах зуба до и после стоматологического вмешательства, выявлены преимущества композитного материала перед стеклоиономерным цементом, а также исследованы особенности микроструктуры каждого материала. Плотность композитной пломбы оказалась ближе к природной эмали по сравнению с плотностью пломбы из стеклоиономерного цемента, также в ней содержится меньшее число артефактов, а сами артефакты меньше по размеру. Обнаружено разделение пломбы из композитного материала на внешний и внутренний слой в ходе стоматологического вмешательства. На поверхности пломбы из стеклоиономерного цемента обнаружено несколько регионов нарушения целостности в виде крупных каверн. После подготовки продольных шлифов образцов зубов проведено исследование микрогеометрических характеристик пломб с использованием атомно-силовой микроскопии. Анализ результатов показал близость как значений средней шероховатости, так и максимальной высоты шероховатости для пломбы из композитного материала к таковым значениям для естественной здоровой эмали.

Исследование клинических параметров различных систем организма при раке желудка является актуальным, так как рак желудка - одно из самых серьезных онкологических заболеваний современного мира. Цель работы - изучить реологические свойства крови при раке желудка, а также электрофизические свойства крови и обмена железа у больных раком желудка. Методы исследования были современными и оригинальными. В исследование были включены пациенты с раком желудка и здоровые добровольцы, составивишие контррольную группу. Средний возраст в исследуемых группах был сопоставим. У всех обследованных получено информационное согласие. У пациентов с раком желудка до операции содержание железа и гемоглобина было снижено, трансферрин и ферритин оставались в пределах нормы. На 7-й день после операции ферритин увеличился в 2 раза, гемоглобин был близок к контрольным значениям. Трансферрин и железо оставались сниженными на 7-й послеоперационный день. Индекс агрегации эритроцитов у пациентов с раком желудка до операции был повышен в полтора раза по сравнению с контрольными данными. На 7-й день после операции индекс агрегации эритроцитов улучшился и был увеличен всего на 30 % по сравнению с контрольными данными. Индекс электрофизических свойств при раке желудка до операции был изменен по сравнению с контрольными значениями, на 7-й день после операции он также изменился. Такой подход, наряду с тщательным изучением рутинных анализов при раке желудка, очень важен. Оказалось, что семидневный послеоперационный интервал недостаточен для нормализации исследуемых параметров. Анализ таких данных позволит персонализировать терапию пациентов с раком желудка, что очень важно для каждого пациента и здоровья общества в целом.