РусРусский язык
Пермские ученые впервые создали геометрическую объемную модель межпозвоночного диска в пояснице

Пермские ученые впервые создали геометрическую объемную модель межпозвоночного диска в пояснице

8 июня 2020 г.500

Боль в пояснице своеобразная «расплата» человечества за прямохождение, считают ученые. Биомеханики Пермского Политеха с коллегами из ПГМУ впервые получили объемную геометрическую модель межпозвоночного диска в пояснице, которая по строению соответствует реальному диску. Разработка геометрической модели всего сегмента поясничного отдела поможет создать биомеханическую модель этой зоны. Она подтвердит существование подвывиха межпозвоночных суставов и снизит количество операций по удалению грыжи межпозвоночного диска для 40 % жителей мира.

Результаты исследования ученые опубликовали в «Российском журнале биомеханики». Работа выполнена при финансовой поддержке правительства Пермского края. 

— Ноющая, резкая или колющая боль в спине беспокоит более 80 % жителей всего мира. Это своеобразная «расплата» человечества за прямохождение: максимальная нагрузка приходится на поясничный отдел позвоночника, который несет основное бремя массы тела. Боль в пояснице становится одной из первых причин утраты работоспособности человека. Как показывает врачебная практика, почти в половине случаев она связана с грыжей межпозвоночного диска L4–L5. Но удаление грыжи диска не всегда приводит к выздоровлению, — рассказывает аспирант факультета прикладной математики и механики ПНИПУ Денис Хорошев.

Биомеханическое моделирование поможет исследователям Пермского Политеха показать, что причиной боли может быть чрезмерное воздействие на нерв Люшко. Это происходит, когда появляются изменения в позвоночно-двигательном сегменте: в случае грыжи диска или возрастные. При уменьшении высоты позвонка происходит перераспределение нагрузки, из-за чего образуется подвывих межпозвоночных суставов. В результате деформация суставных сумок и уменьшение площади контакта между отростками повышает давление в суставной сумке, и рецепторы «подают сигнал» о проблеме в виде боли.

Для более точного понимания процессов необходима корректная биомеханическая модель поведения позвоночно-двигательного сегмента в норме и при патологии, считают ученые. С этой целью они впервые создали объемную геометрическую модель сегмента L4-L5, который состоит из межпозвоночных суставов, связок, диска и позвонков. На верхнюю часть тела позвонка L4 действует давление, которое соответствует нагрузке в 400 кг. Построение геометрической формы модели происходило в программе Mimics Materialise. Создание биомеханической модели поможет врачам уменьшить количество операций по удалению грыжи межпозвоночного диска, что повысит эффективность лечения пациентов.

Ученые разработали методику оцифровки данных компьютерной томографии поясничного отдела в конечно-элементную геометрическую модель позвоночно-двигательного сегмента L4–L5 in vivo — в естественных условиях. Для этого они оцифровали набор снимков компьютерной томографии без патологий у 34 человек: 20 мужчин и 14 женщин в возрасте от 19 до 41 года.

Эту методику можно использовать для любого отдела или сегмента позвоночника для конкретного пациента, чтобы более точно воссоздать структуру и поведение этой зоны, считают биомеханики.


Похожие Новости

Есть новость?
Предложи нам!

Предложить новость

politehperm

📲 Хотите бесплатно повысить квалификацию в сфере IT или даже получить новую профессию? Мы приглашаем вас на курсы от пермского [club178980173|сетевого IT-Университета]! Курсы представляют собой короткие модульные программы по востребованным цифровым технологиям. Вы сможете освоить следующие программы: 1⃣ Открытые геотехнологии для обработки данных дистанционного зондирования Земли Курс посвящен изучению основ и базовых практических приемов работы с открытыми ГИС-приложениями и данными дистанционного зондирования Земли различного пространственного разрешения. Слушатели получат возможность работы с космическими снимками Земли. — Зарегистрироваться можно до 25 октября по ссылке:https://itnetwork.permkrai.ru/FrontRequest/Index/00083 2⃣ Моделирование в Blender 3D для начинающих VR-разработчиков В процессе работы слушатели с нуля смогут создать несколько трехмерных сцен для будущего VR-приложения, анимированные объекты и персонажей в программе Blender 3D. — Регистрация открыта до 23 октября по ссылке: https://itnetwork.permkrai.ru/FrontRequest/Index/00092 3⃣ Разработка приложений в SAP R/3 на языке ABAP Слушатели изучат корпоративные информационные системы, познакомятся с их структурой и стандартами на примере системы SAP R/3. Цель программы — подготовить специалистов, которые смогут решать реальные задачи бизнеса в системе SAP R/3 с помощью собственных приложений на языке ABAP. — Зарегистрироваться вы сможете до 31 октября по ссылке: https://itnetwork.permkrai.ru/FrontRequest/Index/00090 4⃣ Программирование микроконтроллеров STM32 Слушатели курса разберут основное назначение микроконтроллеров, познакомятся с их современными архитектурами и характеристиками, способами взаимодействия микроконтроллеров с внешними устройствами. Успешные выпускники будут востребованы в качестве программистов-разработчиков микроконтроллеров и программистов встроенных систем. — Записаться на обучение можно до 24 октября по ссылке: https://itnetwork.permkrai.ru/FrontRequest/Index/00084 Не упустите возможность! 😇 #новости@politehperm #студенту@politehperm