Биомеханический анализ задач биологии и медициныНИР

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
4 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. Биомеханический анализ задач биологии и медицины
Результаты этапа: Проведены численные расчеты влияния различных геометрических и упругих характеристик роговицы и склеральной области на корректную механическую интерпретацию данных статической тонометрии. Расчеты проводились для четырех элементарных типов нагружающих устройств (тонометров): штампов с плоским, выпуклым и вогнутым основаниями, а также тонкого стержня. Кроме того, рассмотрен импрессионный тонометр Шиотца, в котором осуществляется комплексное нагружение глазного яблока: вогнутым штампом и стержнем. Исследовано влияние радиуса кривизны роговицы и радиуса ее основания. Предложены три независимых параметра, характеризующие механические свойства и механическое состояние глазного яблока, которые могут быть достоверно оценены при статической тонометрии в процессе клинического обследования. Это жесткость роговицы, жесткость склерального сегмента и внутриглазное давление. Разработан алгоритм их практического определения. Вместе с определяемым при тонографии сопротивлением оттоку внутриглазной жидкости они образуют систему имеющих отчетливый механический смысл диагностических показателей. На основе разработанной нами математической моели решены задачи о реакции клеток в эмбриональном пласте на мгновенное растяжение пласта и его медленное растяжение, а также на снятие напряжений в разные моменты времени в процессе релаксации напряжений. Результаты расчетов сопоставлены с данными экспериментов, выполненных на эксплантатах зародышевой тканей щпорцевой лягушки. Математическая модель позволяет описать влияние механических воздействий на интенсивность и направление интеркаляций.
5 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. Биомеханический анализ задач биологии и медицины
Результаты этапа: Создана теория совместного нагружения роговицы глаза вогнутым штампом и тонким стержнем, осуществляемого в тонометре Шиотца. Проведены расчеты, устанавливающие соотношения между давлениями до нагружения (истинным) и под нагрузкой (тонометрическим), глубиной погружения измерительного стержня (плунжера), весами нагружающих элементов, а также упругими характеристиками роговицы и склеральной области.. Разработаны рекомендации для практического использования полученных результатов. В частности, показано, что по результатам нагружения по Шиотцу двумя разными грузами можно приблизительно оценить жесткость склерального сегмента. Выполнена оценка этой характеристики при клиническом обследовании. Показано существенное повышение склеральной жесткости склеры у больных с первичной открытоугольной глаукомой по сравнению с нормой. Предложен легко определяемый при обследовании параметр, характеризующий упругие свойства глазного яблока. Оказалось, что этот параметр обладает более высокой индивидуальной диагностической ценностью, чем традиционно используемая ригидность по Фриденвальду, рассчитываемая на основе данных, получаемых в той же процедуре. Проанализировано нестационарное поведение глазного яблока в результате импульсного воздействия на роговицу и дана оценка механического смысла показателей, получаемых в клинике при обследованиях, включающих такое воздействие, в зависимости от механических характеристик системы. Продемонстрировано, что в таком отклике существенно отражаются характеристики упругого и вязкоупругого поведения не только роговицы, но и склерального сегмента. Решены задачи, соответствующие различным режимам поведения эмбрионального эпителиального пласта в эксперименте и при нормальном развитии: о реакции пласта на быстрое и медленное растяжение, а также на мгновенное снятие растягивающей нагрузки. Сравнение с лабораторными экспериментами показало, что разработанная нами математическая модель среды, учитывающая обеспечиваемую напряжениями взаимосвязь между клеточными и интеркаляционными деформациями, адекватно отражает структуру механической активности ткани.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".