Архив выпусков

Представлено развитие механобиологической концепции репаративной регенерации костной ткани, управляемой законом дифференциации клеток и действием внешней механической нагрузки периодического характера. Разработана математическая модель реконструкции кости в объеме пористого имплантата (скаффолда) с регулярной или хаотичной внутренней структурой на основе анализа напряженно-деформированного состояния пороупругой среды методом конечных элементов. Представлен аналитический метод нахождения эффективных упругих модулей композита, описывающего систему "кость-имплантат", что позволяет определять пороупругие характеристики модели меняющейся сплошной среды на каждом временном шаге при расчете регенерации костной ткани в материале имплантата. Разработанные вычислительные алгоритмы применены для исследования трехмерной конечно-элементной модели остеосинтеза типичной трубчатой кости человека с помощью пористого имплантата. Проведен параметрический анализ компьютерной модели регенерации костной ткани под действием внешней стимулирующей нагрузки, изменяющейся по гармоническому закону, получены закономерности между характеристиками регенерации, параметрами внешнего воздействия и пористостью имплантата.