Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) представили многообещающую биомеханическую модель для снижения риска ишемической болезни мозга и инсульта, способную помочь 80% взрослых и 20% детей. По их данным, ключевым фактором часто является дисфункция височно-нижнечелюстного сустава (ВНЧС), негативно воздействующая на внутреннюю сонную артерию.
Механизмы влияния ВНЧС на мозговое кровообращение
Исследования, выполненные при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) и Правительства Пермского края, показали, что нарушения в работе ВНЧС и другие стоматологические проблемы могут серьезно сказываться на состоянии жизненно важной внутренней сонной артерии. Иван Шитоев, аспирант кафедры ПНИПУ, поясняет: "Появление извитости сонной артерии способно привести к ишемии мозга. Мы уверены, наша модель прояснит механизмы этого влияния".
Широко распространенная патология
Проблемы с ВНЧС встречаются у большинства взрослых людей (70-80%), уступая по распространенности только кариесу и заболеваниям десен. Ученые отмечают прямую связь между такой дисфункцией, ухудшением кровоснабжения мозга из-за давления на артерию, нарушению работы ключевых регуляторов (гипофиза и гипоталамуса) и даже схлопыванию сосуда, что в итоге повышает вероятность инсульта.
Решение через моделирование в ANSYS
Сложность ВНЧС и отсутствие четких математических моделей его влияния побудили ученых к исследованию механических свойств тканей между суставом и артерией. Эксперименты в Центре экспериментальной механики ПНИПУ с использованием разрывной машины Instron 5965 и биоматериала свиньи (из-за ее физиологического сходства с человеком) позволили собрать уникальные данные.
Успешная валидация модели
Используя мощные возможности программного комплекса ANSYS, биомеханики виртуально воспроизвели эксперимент. Результаты цифрового моделирования успешно совпали с лабораторными результатами, что позволило впервые детально охарактеризовать свойства рыхлой соединительной ткани, прокладывая путь к испытаниям на человеческих тканях.
Разработка команды ПНИПУ и РФФИ под руководством Ивана Шитоева, объединившая экспертизу в биомеханике и вычислительные мощности ANSYS, открывает новые перспективы в прогнозировании и предотвращении опасных сосудистых заболеваний.
