Данная информация предназначена для специалистов в области здравоохранения и фармацевтики. Пациенты не должны использовать эту информацию в качестве медицинских советов или рекомендаций.
Биомеханическая модель ученых ПНИПУ поможет снизить риск инсульта у 80 % людей
27 июня в России отмечается День изобретателя и рационализатора. У ученых Пермского Политеха большой задел в этой области. Например, биомеханическая модель исследователей ПНИПУ в перспективе сможет снизить риск развития ишемической болезни головного мозга и возникновения инсульта для 80 % взрослых и 20 % детей.
Одна из причин заболеваний, считают ученые, - в дисфункции
височно-нижнечелюстного сустава, которая влияет на внутреннюю сонную артерию.
Разработчики выполнили исследование при поддержке Российского фонда
фундаментальных исследований (РФФИ) и Правительства Пермского края. Результаты
работы они опубликовали в «Российском журнале биомеханики».
– Дисфункция височно-нижнечелюстного сустава и стоматологические заболевания
в целом влияют на состояние очень важной сосудистой магистрали – внутренней
сонной артерии. Появление в ней изгибов и петлистостей может привести к развитию
ишемической болезни головного мозга и возникновению инсульта в дальнейшем. По
статистике, сердечно-сосудистые заболевания сегодня становятся основной причиной
инвалидизации и смертности людей. Это одна из наиболее социально значимых
проблем в большинстве развитых стран мира. Сейчас механизмы влияния
зубочелюстной системы на повреждение сонной артерии, которая объединяет работу
мозга и сердца, полностью не изучены. Поэтому мы разрабатываем биомеханическую
модель этих внутренних процессов, – рассказывает аспирант кафедры
«Вычислительная математика, механика и биомеханика» ПНИПУ Иван Шитоев.
Патология височно-нижнечелюстного сустава встречается у 70-80 % взрослых
людей и занимает 3-е место после кариеса и заболеваний пародонта. Она может
нарушать мозговое кровоснабжение, вызывая сдавливание отделов внутренней сонной
артерии, которое может привести к повреждению головного мозга, считают ученые. У
пациентов в этом случае снижается скорость кровотока, учащается пульс и
повышается давление. Артерии, которые питают головной мозг, в этом случае
сдавлены, что приводит к перепадам давления, сбоям в работе гипофиза и
гипоталамуса – координаторов эндокринной системы. Изменения могут привести к
отклонению сонной артерии от нормального, прямолинейного состояния, вплоть до
схлопывания сосуда. Они способны спровоцировать и инсульт.
– Височно-нижнечелюстной сустав – функционально и анатомически сложная
система, которая постоянно изменяется в течение жизни человека. Патология чаще
всего протекает без симптомов, что увеличивает риск болезней еще больше. Сейчас
в науке нет четкого математического описания влияния дисфункции этого сустава на
потерю устойчивости внутренней сонной артерии. Для этого необходимо провести
биомеханическое моделирование течения крови по сонной артерии с учетом ее
строения, иннервации и взаимного расположения тканей, окружающих ее, – поясняет
ученый.
Для построения модели биомеханики изучили механические свойства тканей,
которые находятся между височно-нижнечелюстным суставом и сонной артерией.
Исследование проходило в Центре экспериментальной механики ПНИПУ и позволило
изучить рыхлую соединительную ткань, свойства которой подробно не описаны. Для
эксперимента ученые использовали разрывную машину Instron 5965 и соединительную
ткань из головы свиньи. По их мнению, свинья схожа с человеком генетически и
физиологически: по составу крови, размеру внутренних органов, температуре,
давлению, физиологии пищеварения и другим параметрам.
После проведения эксперимента биомеханики смоделировали его в программном
пакете ANSYS и сравнили результаты. Данные совпали, что помогло ученым
определить механические свойства рыхлой соединительной ткани. В дальнейшем они
планируют провести эксперименты на человеческой ткани.