Известия Саратовского университета. Новая серия.

Серия Математика. Механика. Информатика

ISSN 1816-9791 (Print)
ISSN 2541-9005 (Online)

Для цитирования:

Акулич Ю. В., Акулич А. Ю., Брюханов П. А., Денисов А. С. Контролируемое восстановление кортикальной костной ткани после лечения в аппаратах внешней фиксации // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Математика. Механика. Информатика. 2011. Т. 11, вып. 1. С. 50-59. DOI: 10.18500/1816-9791-2011-11-1-50-59

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Опубликована онлайн: 
15.01.2011
Полный текст:
скачать
(downloads: 225)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Механика
УДК: 
531/534:[57+61]
DOI: 
10.18500/1816-9791-2011-11-1-50-59

Контролируемое восстановление кортикальной костной ткани после лечения в аппаратах внешней фиксации

Авторы: 
Акулич Юрий Владимирович, Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Акулич Антон Ю, Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Брюханов Павел Анатольевич, Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Денисов А. С., Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е. А. Вагнера
Аннотация: 

Предлагается новый метод реабилитационного восстановления костной ткани нижней конечности человека. Реабилитационные контролируемые нагрузки на восстанавливамую конечность прикладываются в специальном тренажерном устройстве. Моделируются адаптационные изменения модуля упругости, пористости, объёмного содержания минералов и прочности кортикальной костной ткани в течение процесса сращения в аппарате внешней фиксации (на примере спицевого аппарата Г.А.Илизарова) и последующей реабилитации. Представлено новое определяющее соотношение процесса адаптационного изменения минеральной компоненты состава матрикса («реологическая адаптация» по И.В. Кнетсу). Приводится оценка вкладов внешней, внутренней и реологической адаптации в изменение модуля упругости. Исследован типичный режим реабилитационных нагрузок в тренажерном устройстве. Установлен высокий уровень прочности кортикальной костной ткани при всех режимах нагружения.

Ключевые слова: 
контролируемая реабилитация
биомеханическая модель
кортикальная костная ткань
адаптация
механические свойства
минерализация
Список источников: 
  1. Янсон, Х.А. Биомеханика нижней конечности /Х.А. Янсон. Рига: Зинатне, 1975. 362 с.
  2. Акулич, Ю.В. Сравнительный анализ влияния механических факторов на потерю массы костной ткани протезированного бедра / Ю.В. Акулич, А.В. Сотин // Механика композиционных материалов и конструкций. 2007. Т. 13, No 2. С. 254–264.
  3. Ладейщиков, В.М. Оптимизация диагностики и комплексного лечения пострадавших с сочетанной травмой: автореф. дис. . . . д-ра мед. наук / Ладейщиков В.М. Самара, 2008. 39 с.
  4. Акулич, Ю.В. Математическая модель процесса внутренней адаптационной перестройки спонгиозной и кортикальной костных тканей человека / Ю.В. Акулич // Механика композиционных материалов и конструкций. 2005. Т. 11, No 2. С. 157–168.
  5. Регирер, С.А. Движение крови и интерстициальной жидкости в костной ткани / С.А. Регирер, Н.Х. Шадрина // Механика жидкости и газа. 1999. Т. 5. С. 4–28.
  6. Кнетс, И.В. Деформирование и разрушение твёрдых биологических тканей / И.В. Кнетс, Г.О. Пфафрод, Ю.Ж. Саулгозис. Рига: Зинатне, 1980. 317 с.
  7. Победря, Б.Е. Механика композиционных материалов / Б.Е. Победря. М.: Изд-во МГУ, 1984. 336 с.
  8. Currey, J.D. The many adaptations of bone / J.D. Currey // J. of Biomechanics. 2003. Vol. 36. P. 1487–1495.
  9. Lawson, A.C. Collagen-calcium-phosphate composites 58 Научный отдел В.А. Ковалев и др. Прохождение обобщенной GNIII-термоупругой волны через волновод/ A.C. Lawson, J.T. Czernutszka // Proc. Inst. Mech. Engrs. 1998. Vol. 212, part H. P. 413–425.
  10. Аврунин, А.С. Наноуровневый механизм жесткости и прочности кости / А.С. Аврунин [и др.] // Травматология и ортопедия России. 2008. Т. 2, No 48. С. 77–83.
  11. Cowin, S.C. Bone remodeling of diaphisal surfaces under constant load: theoretical predictions / S.C. Cowin, K.J. Firoozbakhsh // J. of Biomechanics. 1981. Vol. 7. P. 471–484.
  12. Sotin, A.V. The model of cortical bone tissue adaptive remodeling / A. V. Sotin, Yu. V. Akulich, R. M. Podgaets // Rus. J. of Biomechanics. 2001. Vol. 5, No 1. P. 24–31.
  13. Акулич, Ю.В. Адаптационные изменения свойств костной ткани фрагментов кости после остеосинте- за шейки бедра жёсткими резьбовыми фиксаторами / Ю.В. Акулич, А.Ю. Акулич, А.С. Денисов // Механика композиционных материалов и конструкций. 2008. Т. 14, No 3. С. 313–331.
  14. Martin, R.B. Skeletal Tissue Mechanics / R.B. Martin, D. Burr, N.A. Sharkey. N.Y.: Springer, 1998. 392 p.
  15. Lindahl, O. Cortical bone in man. II. Variation in tensile strength with age and sex / O. Lindahl, A. Lindgren // Acta Orthopaed. Scand. 1967. Vol. 38. P. 141–147.
  • 1258 просмотров