Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2022, выпуск 12 » Статья стр. 1959
<<<>>>
Физико-механические характеристики биоматериалов-лоскутов для задач численного моделирования
DOI: 10.21883/JTF.2022.12.53763.174-22
Переводная версия: 10.21883/TP.2022.12.55209.174-22
Онищенко П.С.1, Глушкова Т.В.1, Костюнин А.Е.1, Резвова М.А.1, Барбараш Л.С.1
1Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний, Кемерово, Россия
Email: onis.pavel@gmail.com
Поступила в редакцию: 30 июня 2022 г.
В окончательной редакции: 25 августа 2022 г.
Принята к печати: 25 сентября 2022 г.
Выставление онлайн: 31 октября 2022 г.
PDF версия
Проведено натурное исследование физико-механических свойств ряда образцов коммерческих биоматериалов-лоскутов. Показано, что все материалы обладают выраженной нелинейностью поведения, проявляющейся в наличии начального пологого участка напряжения с последующим ростом жесткости, однако имеются количественные различия по протяженности данных участков и соответственно по итоговым характеристикам: прочности при разрыве, относительному удлинению при разрыве, упругости. Результаты численной верификации полученных коэффициентов моделей гиперэластических материалов показали высокую сходимость с результатами натурных испытаний. Ключевые слова: численное моделирование, физико-механические испытания, гиперэластическая модель материала, полиномиальная аппроксимация. DOI: 10.21883/JTF.2022.12.53763.174-22
  1. Е.А. Овчаренко, К.Ю. Клышников, Т.В. Глушкова, Л.С. Барбараш. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний, 5 (1), 6 (2016)
  2. И.Ю. Журавлева, Д.В. Нуштаев, К.В. Ардатов, Р.М. Шарифулин, А.В. Афанасьев, А.В. Богачев-Прокофьев. Российский журнал биомеханики, 23 (4), 599 (2019). DOI: 10.15593/RZhBiomeh/2019.4.11
  3. Y. Dabiri, J. Ronsky, I. Ali, A. Basha, A. Bhanji, K. Narine. Cardiovascular Engineering and Technology, 7 (4), 363 (2016). DOI: 10.1007/s13239-016-0279-5
  4. C. Martin, W. Sun. Biomechanics and Modeling in Mechanobiology, 13, 759 (2014). DOI: 10.1007/s10237-013-0532-x
  5. S. Duczek, U. Gabbert. Fundamental Principles of the Finite Element Method, pp. 63-90, in R. Lammering, U. Gabbert, M. Sinapius, Th. Schuster, P. Wierach (editors). Lamb-Wave Based Structural Health Monitoring in Polymer Composites (Springer, 2017), DOI: 10.1007/978-3-319-49715-0_4
  6. Е.А. Овчаренко, К.Ю. Клышников, Г.В. Саврасов, А.В. Батранин, В.И. Ганюков, А.Н. Коков, Д.В. Нуштаев, В.Ю. Долгов, Ю.А. Кудрявцева, Л.С. Барбараш. Современные технологии в медицине, 8 (1), 82 (2016). DOI: 10.17691/stm2016.8.1.11
  7. N. Farahani, A. Braun, D. Jutt, T. Huffman, N. Reder, Z. Liu, Y. Yagi, L. Pantanowitz. J. Pathology Informatics, 8 (1), 36 (2017). DOI: 10.4103/jpi.jpi_32_17
  8. W. Wu, Z. Han, B. Hu, C. Du, Z. Xing, C. Zhang, J. Gao, B. Shan, C. Chen. Annals of Translational Medicine, 9 (2), 169 (2021). DOI: 10.21037/atm-20-2451
  9. Е.А. Овчаренко, К.Ю. Клышников, Т.В. Глушкова, А.Ю. Бураго, И.Ю. Журавлева. Технологии живых систем, 11 (6), 43 (2014)
  10. V. Karade, B. Ravi. Intern. J. Computer Assisted Radiology and Surgery, 10 (4), 473 (2015). DOI: 10.1007/s11548-014-1097-6
  11. A. Kulikajevas, R. Maskeliunas, R. Damav seviv cius, S. Misra. Sensors, 19 (7), 1553 (2019). DOI: 10.3390/s19071553
  12. S.S. Lashkarinia, S. Piskin, T.A. Bozkaya, E. Salihoglu, C. Yerebakan, K. Pekkan. Annals of Biomedical Engineering, 46 (9), 1292 (2018). DOI: 10.1007/s10439-018-2043-5
  13. C. Capelli, E. Sauvage, G. Giusti, G.M. Bosi, H. Ntsinjana, M. Carminati, G. Derrick, J. Marek, S. Khambadkone, A.M. Taylor, S. Schievano. Interface Focus, 8 (1), 20170021 (2018). DOI: 10.1098/rsfs.2017.0021
  14. M. Urbano, F. Auricchio. J. Functional Biomaterials, 6 (2), 398 (2015). DOI: 10.3390/jfb6020398
  15. M. Jaskari, S. Ghosh, I. Miettunen, P. Karjalainen, A. Jarvenpaa. Materials, 14 (19), 5809 (2021). DOI: 10.3390/ma14195809
  16. E.A. Ovcharenko, K.U. Klyshnikov, A.E. Yuzhalin, G.V. Savrasov, T.V. Glushkova, G.U. Vasukov, D.V. Nushtaev, Y.A. Kudryavtseva, L.S. Barbarash. Intern. J. Biomed. Engineer. Technol., 25 (1), 44 (2017). DOI: 10.1504/IJBET.2017.086551
  17. F. Sulejmani, A. Caballero, C. Martin, T. Pham, W. Sun. J. Mechanical Behavior of Biomedical Materials, 97, 159 (2019). DOI: 10.1016/j.jmbbm.2019.05.020
  18. K. Murdock, C. Martin, W. Sun. J. Mechanical Behavior of Biomedical Materials, 77, 148 (2018). DOI: 10.1016/j.jmbbm.2017.08.039
  19. P.P. Caimmi, M. Sabbatini, L. Fusaro, A. Borrone, M. Cannas. J. Cardiac Surgery, 31 (8), 498 (2016). DOI: 10.1111/jocs.12799
  20. ГОСТ ISO 37-2020. Резина и термоэластопласты. Определение упругопрочностных свойств при растяжении. Дата введения 2022-01-01- --- URL: https://docs.cntd.ru/document/573103853 (дата обращения: 05.06.2022)
  21. A. Rassoli, N. Fatouraee, R. Guidoin, Z. Zhang. Artificial Organs, 44 (3), 278 (2020). DOI: 10.1111/aor.13552
  22. Ю.Н. Захаров, В.Г. Борисов, Р.Ю. Лидер, А.Н. Казанцев, Н.Н. Бурков, М.С. Баяндин, А.И. Ануфриев. Хирургия. Журн. им. Н.И. Пирогова, 6, 71 (2020). DOI: 10.17116/hirurgia202006171
  23. Р.А. Виноградов, Ю.Н. Захаров, В.Г. Борисов, М.А. Чернявский, В.Н. Кравчук, Д.В. Шматов, К.П. Черных, А.Н. Казанцев, А.А. Сорокин, Г.Ш. Багдавадзе, С.В. Артюхов, Г.Г. Хубулава. Неотложная медицинская помощь. Журн. им. Н.В. Склифосовского, 10 (2), 401 (2021). DOI: 10.23934/2223-9022-2021-10-2-401-407
  24. A. Caballero, F. Sulejmani, C. Martin, T. Pham, W. Sun. J. Mechanical Behavior of Biomedical Materials, 75, 486 (2017). DOI: 10.1016/j.jmbbm.2017.08.013
  25. Е.А. Овчаренко, К.Ю. Клышников, Т.В. Глушкова, Д.В. Нуштаев, Ю.А. Кудрявцева, Г.В. Саврасов. Медицинская техника, 293 (5), 1 (2015)
  26. C. Paz, E. Suarez, A. Cabarcos, S.I.S. Pinto. Computer Methods and Programs in Biomedicine, 206, 106148 (2021). DOI: 10.1016/j.cmpb.2021.106148
  27. X. Chen, J. Zhuang, H. Huang, Y. Wu. Scientific Reports, 11 (1), 4803 (2021). DOI: 10.1038/s41598-021-84155-3
  28. G. Biglino, C. Capelli, J. Bruse, G.M. Bosi, A.M. Taylor, S. Schievano. Heart, 103 (2), 98 (2017). DOI: 10.1136/heartjnl-2016-310423
  29. R. Zakerzadeh, M.-C. Hsu, M.S. Sacks. Expert Review of Medical Devices, 14 (11), 849 (2017). DOI: 10.1080/17434440.2017.1389274
  30. A.A. Rostam-Alilou, H.R. Jarrah, A. Zolfagharian, M. Bodaghi. Biomechanics and Modeling in Mechanobiology, 2022. DOI: 10.1007/s10237-022-01597-y
  31. J. Dong, Z. Sun, K. Inthavong, J. Tu. Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering, 18 (14), 1500 (2015). DOI: 10.1080/10255842.2014.921682
  32. J. Liu, W. Yang, I.S. Lan, A.L. Marsden. Mechanics Research Communications, 107, 103556 (2020). DOI: 10.1016/j.mechrescom.2020.103556
  33. H. Li, K. Lin, D. Shahmirzadi. Biomedical Engineering and Computational Biology, 7, BECB.S40094 (2016). DOI: 10.4137/BECB.S40094
  34. H. Esmaeili Monir, H. Yamada, N. Sakata. Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering, 19 (12), 1286 (2016). DOI: 10.1080/10255842.2015.1128530
  35. L. Cai, Y. Wang, H. Gao, X. Ma, G. Zhu, R. Zhang, X. Shen, X. Luo. Scientific Reports, 9 (1), 12753 (2019). DOI: 10.1038/s41598-019-49161-6
  36. M. Hirschhorn, V. Tchantchaleishvili, R. Stevens, J. Rossano, A. Throckmorton. Medical Engineering Physics, 78, 1 (2020). DOI: 10.1016/j.medengphy.2020.01.008
  37. H. Tam, W. Zhang, D. Infante, N. Parchment, M. Sacks, N. Vyavahare. J. Cardiovascular Translational Research, 10 (2), 194 (2017). DOI: 10.1007/s12265-017-9733-5
  38. M.S. Sacks, C.J. Chuong. Annals of Biomedical Engineering, 26 (5), 892 (1998). DOI: 10.1114/1.135
  39. P. Aguiari, M. Fiorese, L. Iop, G. Gerosa, A. Bagno. Interactive CardioVascular and Thoracic Surgery, 22 (1), 72 (2016). DOI: 10.1093/icvts/ivv282
  40. E. Remi, N. Khelil, I. Di, C. Roques, M. Ba, F. Medjahed-Hamidi, F. Chaubet, D. Letourneur, E. Lansac, A. Meddahi-Pelle. Biomaterials Science and Engineering (InTech, 2011), DOI: 10.5772/24949

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme