Российский журнал биомеханики

Метод использования зубных имплантов в стоматологии стал довольно известным методом лечения. Имплантаты, как правило, устанавливаются в частных стоматологиче-ских клиниках врачами, прошедшими дополнительное обучение. Биоматериалы - это ма-териалы, предназначенные для контакта с живой тканью и/или биологическими жидкостями для оценки, лечения, изменения стандартов или замены любой ткани, органа или функции организма. Цель этой статьи - сравнить различия в напряжениях фон Мизеса между сфе-рическим и коническим импакторами, независимо от их массы. Для того, чтобы спрогнози-ровать материал коронки и защитить ткани, окружающие имплантат. В этой статье пред-ставлена геометрия модели для моделирования проблем контакта между двумя твердыми телами (коронка/импактор) без трения между костью/имплантатом. Трехмерная конечно-элементная модель зубного протеза была разработана с учетом воздействия коронки. Для проектирования был смоделирован контакт между боковой поверхностью коронки и импактором. С использованием модели были выполнены компьютерные симуляции, где варьировалась масса обеих форм импактора. Результаты также показали, что только относительно мала часть напряжений были перенесены с имплантата на кортикальную и губчатую кости, при этом большая часть напряжений была перенесена на кортикальную кость. Максимальное напряжение фон Мизеса, создаваемое сферическим импактором, ниже, чем при использовании конического импактора. При большой массе ударного эле-мента напряжения могут быть критическими, поскольку материалы имплантата, а также кортикальной и губчатой костей не выдержали напряжений, зарегистрированных в этом анализе. Распределение напряжений и их величина зависят от массы импактора, а различ-ные формы кривых (напряжение - длина нити имплантата) одинаковы для разных масс импактора. Действительно, эквивалентное напряжение увеличивается с увеличением мас-сы импактора. Напряжения были перенесены с имплантата на кортикальную и губчатую кости.

Отличительной особенностью поверхности эмали моляров и премоляров является наличие определённого количества фиссур – клиновидных (V-образных) выемок, вершины которых являются естественными концентраторами напряжений в эмали коронки зуба. Для определения степени концентрации механических напряжений в окрестности вершины фиссуры рассматривается задача о напряжённо-деформированном состоянии эмали в виде упругого клина, имитирующего фиссуру. Сила прикуса, воздействуя на пищу, рас-клинивает фиссуру и вызывает напряжённо-деформированное состояние в окрестности её вершины. Полученные формулы позволили оценить напряжённо-деформированное состо-яние в окрестности вершины фиссуры в зависимости от угла раствора фиссуры, диаметра пищи и относительной деформации боковой поверхности фиссуры..

В статье рассматриваются современные подходы к реабилитации пациентов с конеч-ностно-поясной мышечной дистрофией I типа. Авторы подробно исследовали клиническую картину конечностно-поясной мышечной дистрофии, патогенез данного заболевания и основные принципы лечения. На примере конкретной больной авторы статьи детально рассмотрели клиническую картину заболевания, а также биомеханические и энергетиче-ские параметры ходьбы у конкретной больной с диагнозом конечностно-поясной мышеч-ной дистрофией. Авторы показали, что у данной больной отмечается выраженное нару-шение функции передвижения, которое проявляется в резком снижении скорости ходьбы, в грубой трансформации временной структуры ходьбы, в уменьшении амплитуды движе-ний в одних суставах и увеличении амплитуды в других суставах, в смещении всех экстре-мальных значений вправо по временной оси, в резком ослаблении опорной и толчковой функций нижних конечностей, в изменении формы вертикальной составляющей Rz опор-ной реакции с двухвершинной на треугольную, в выраженном уменьшении моментов мы-шечных сил в суставах нижних конечностей. Авторы также указывают, что таким больным необходимо проводить регулярные курсы реабилитации с целью улучшения функции пе-редвижения, а также систематически отслеживать изменения биомеханической и иннерва-ционной структуры ходьбы. Исследования структуры ходьбы у больной с конечностно-поясной мышечной дистрофией авторы выявили необходимость ортезирования и функци-ональной электрической стимуляции мышц при ходьбе. На основании проведения пробных сеансов функциональной электрической стимуляции у данной больной авторы впервые определили основные коррекционные воздействия, необходимые данным больным, а так-же особенности амплитудной и особенно временнойограмм функциональной электриче-ской стимуляции мышц. Сама больная отмечает большую устойчивость при ходьбе, воз-можность пройти большее расстояние без утомления. Полученные результаты дают осно-вание для дальнейшего планирования курса реабилитации у таких больных.

Сердечно-сосудистые заболевания – основная причина смертности в мире. Данная проблема серьезно волнует правительства развитых и развивающихся стран. Патология сердечно-сосудистой системы представляет высокий риск здоровью человека. Существу-ет множество факторов, способствующих развитию этих заболеваний, включая непра-вильное питание, малоподвижный образ жизни, высокое давление и гипертонию. В данной статье представлено исследование влияния различных факторов для прогнозирования риска сердечно-сосудистых заболеваний на основе анализа соответствий и лог-линейных моделей. В рамках исследования был проведен опрос среди пациентов разных возраст-ных групп, пола и разного уровня образования. Анализируя полученные данные, можно определить, какая группа будет подвержена более высокому риску сердечно-сосудистых заболеваний. Следует отметить, что все участники опроса серьезно или незначительно страдали от сердечно-сосудистой патологии. Результаты показали, что женщины подвер-жены более высокому риску сердечно-сосудистых заболеваний, чем мужчины. Более того, такие факторы как курение, высокий уровень холестерина, отсутствие физической актив-ности и плохое питание, значительно способствуют возможности развития данной патоло-гии. Объединив два подхода (анализ соответствия и лог-линейные модели) можно прове-сти более точный анализ структуры данных и объективную интерпретацию результатов. Также сделан вывод, что анализ соответствий позволяет найти сильные корреляции между рассматриваемыми факторами. В дальнейшем, данный подход может быть использован для создания прогностических биомеханических моделей, использующих взаимосвязи между переменными, и построению болшого набора структурированных данных.

Цель настоящего исследования – нейросетевое моделирование и определение пара-метров статокинезиограмм, которые являются носителями полезной информации об осо-бенностях постурального регулирования, обусловившего полученную траекторию движе-ний центра масс человека. Разработана методика получения информативных маркеров путём выявления центроидов кластеризации на основе самоорганизующихся нейронных сетей Кохонена с Евклидовой метрикой. Сети Кохонена, обучаемые без учителя (то есть без применения априорной диагностической информации о состоянии испытуемых) явля-ются мощным и информативным методом, который позволяет получить не только графи-ческие, но и математические маркеры нарушений здоровья у испытуемых, исследовать биомеханику микродвижений центра давления на основе гибкого математического аппара-та — нейросетевого кластерного анализа. На примере идентификации постинсультного состояния, проведён нейросетевой анализ стабилометрических данных и показан метод выявления патобиомеханических маркеров статокинезиограмм, который позволил стан-дартизировать типовую принадлежность групп испытуемых. С помощью нейронных сетей удалось выявить кластеры, которые поддаются медико-биологической интерпретации с достоверностью до 95.9%, что обуславливает теоретическую значимость полученных результатов. Также были рассмотрены деревья решений и многослойная нейронная сеть, обучаемая с учителем. Многослойная нейронная сеть позволила выявлять маркеры нару-шений здоровья с вероятностью 71.9%.