Математическое моделирование опорно-двигательного аппарата (300,00 руб.)

Стр.2

Стр.3

Стр.4

Стр.5

УДК 616.711(075.8) Г522 Рецензенты: зав. кафедрой информационных систем СГУВТ С. В. Моторин, д-р техн. наук, А. В. Пелеганчук, канд. мед. наук, зав. нейрохирургическим отделением ФГПУ «НИИТО им. Я. Л. Цивьяна» Работа выполнена на кафедре систем сбора и обработки данных и кафедре высшей математики Г522 Гладков А. В. Математическое моделирование опорно-двигательного аппарата : учебное пособие / А. В. Гладков, В. В. Комиссаров. – Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2023. – 116 с. ISBN 978-5-7782-5023-9 Учебное пособие предназначено для подготовки магистров по направлению 12.04.04 «Биотехнические системы и технологии» при изучении дисциплины «Современные проблемы биомедицинской инженерии». УДК 616.711(075.8) ISBN 978-5-7782-5023-9  Гладков А. В., Комиссаров В. В., 2023  Новосибирский государственный технический университет, 2023 2

Стр.2

ОГЛАВЛЕНИЕ Введение .................................................................................................................. 6 1. Анатомо-физиологические особенности позвоночника человека. Позвоночник как единый орган ...................................................................... 7 1.1. Анатомическое строение позвонков .......................................................... 10 1.2. Особенности строения шейного отдела позвоночника ............................ 11 1.3. Особенности строения грудного отдела позвоночника ............................ 14 1.4. Особенности строения поясничного отдела позвоночника ..................... 15 1.5. Анатомия и физиология межпозвонковых дисков .................................... 16 1.6. Связочный аппарат позвоночника .............................................................. 17 2. Моделирование опорно-двигательного аппарата ...................................... 20 2.1. Моделирование отдельных позвонков ....................................................... 20 2.1.1. Параметры отдельных позвонков в сагиттальной плоскости ............ 22 2.1.2. Параметры отдельных позвонков во фронтальной плоскости .......... 23 2.1.3. Параметры отдельных позвонков в горизонтальной плоскости ........ 25 2.1.4. Параметры сегмента позвоночника в сагиттальной плоскости ......... 29 2.1.5. Параметры взаимоотношения сочленяющихся позвонков в сагиттальной плоскости ...................................................................... 31 2.1.6. Параметры сегмента позвоночника во фронтальной плоскости ....... 32 2.1.7. Параметры взаимоотношения сочленяющихся позвонков во фронтальной плоскости .................................................................... 33 2.1.8. Параметры сегмента позвоночника горизонтальной плоскости ....... 34 2.1.9. Параметры взаимоотношения сочленяющихся позвонков в горизонтальной плоскости ................................................................. 34 2.1.10. Моделирование перемещений позвонка в сагиттальной плоскости .............................................................................................. 35 3

Стр.3

2.1.11. Моделирование перелома тела позвонка ........................................... 40 2.1.12. Моделирование перемещения позвонка во фронтальной плоскости .............................................................................................. 41 2.1.13. Моделирование перемещения позвонка в горизонтальной плоскости .............................................................................................. 46 2.1.14. Моделирование сочетания бокового наклона и ротации позвонка .............................................................................. 50 2.2. Формирование позвоночника в сагиттальной плоскости ......................... 52 2.2.1. Параметры кинематической цепи позвоночника в сагиттальной плоскости ................................................................................................ 54 2.2.2. Параметры тел позвонков от С2 до L5 в сагиттальной плоскости .... 55 2.2.3. Параметры позвонка S1 ......................................................................... 56 2.2.4. Параметры дисков от С2–С3 до L4–L5 в сагиттальной плоскости ... 56 2.2.5. Параметры диска L5–S1 ........................................................................ 58 2.2.6. Параметры стандартных отделов позвоночника в сагиттальной плоскости ................................................................................................ 60 2.3. Формирование позвоночника во фронтальной плоскости ....................... 63 2.3.1. Параметры позвонков от С2 до S1 во фронтальной плоскости ......... 64 2.3.2. Параметры дисков от C2–C3 до L5–S1 во фронтальной плоскости ................................................................................................ 65 2.3.3. Параметры произвольных отрезков во фронтальной плоскости ....... 66 2.4. Параметры нижних конечностей в сагиттальной плоскости ................... 68 2.5. Параметры нижних конечностей во фронтальной плоскости ................. 70 2.6. Моделирование функции позвоночника .................................................... 73 2.7. Моделирование патологических изменений формы и ориентации позвоночника ........................................................................ 73 2.7.1. Моделирование патологии позвоночника в сагиттальной плоскости ................................................................................................ 73 2.7.2. Расчет изменения координат при моделировании патологии ............ 75 2.7.3. Моделирование патологии позвоночника во фронтальной плоскости ................................................................................................ 78 2.7.4. Моделирование компенсаторных реакций при патологии позвоночника в сагиттальной плоскости ............................................. 79 4

Стр.4

2.8. Моделирование патологии нижних конечностей в сагиттальной плоскости ...................................................................................................... 79 2.9. Моделирование патологии нижних конечностей во фронтальной плоскости ...................................................................................................... 80 2.10. Моделирование компенсаторных реакций при патологии нижних конечностей в сагиттальной плоскости ................................................... 86 2.11. Моделирование компенсаторных реакций при патологии нижних конечностей во фронтальной плоскости .................................................. 87 2.12. Моделирование коррекции деформации позвоночника ......................... 87 Словарь терминов .................................................................................................. 92 Библиографический список .................................................................................. 96 Приложения ............................................................................................................ 98 Приложение 1. Координаты реперных точек отдельных позвонков в трех плоскостях ........................................................................ 98 Приложение 2. Координаты реперных точек тел позвонков ........................... 110 Приложение 3. Координаты реперных точек нижних конечностей ............... 113 Приложение 4. Варианты моделирования патологического строения позвонка и двигательного сегмента позвоночника ................ 114 5

Стр.5