Badania biomechaniczne tchawicy w warunkach wielokierunkowego obciążenia

• Autorzy: Maksymczak Natalia , Dudek Arkadiusz , Noszczyk-Nowak Agnieszka , Mackiewicz Agnieszka , Będziński Romuald

Warianty tytułu

EN

Biomechanical testing of trachea in a multidirectional load state

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Uszkodzenia tchawicy spowodowane wprowadzeniem rur umożliwiających przywrócenie wentylacji płuc. Identyfikacja parametrów mechanicznych jest konieczna w celu rozpoznania patomechanizmu zmian w tkance, związanych z nieprawidłową przebudową. Uzyskane rezultaty badań mechanicznych pozwoliły na opracowanie modelu matematycznego tchawicy w warunkach wielokierunkowego obciążenia. Umożliwi to przewidywanie nadmiernych lokalnych zaburzeń pól odkształceń i naprężeń tchawicy, występujących podczas wprowadzenia rurki intubacyjnej, które do tej pory nie zostały jeszcze dokładnie zbadane.

EN

Tracheal injury caused by the introduction of tubes to restore lung ventilation. Identification of mechanical parameters is necessary in order to identify changes in the pathomechanism of tissue associated with abnormal remodeling. The results of mechanical tests allowed us to develop a mathematical model of the trachea in a multidirectional load conditions. This will allow prediction of excessive local disturbances of the fields of strain and stress in the trachea wall occurring during the insertion of the tracheal tube, which so far have not yet been thoroughly investigated.

Słowa kluczowe

PL

tchawica; właściwości mechaniczne; model matematyczny; model hipersprężysty Mooney-Rivlin; intubacja

EN

trachea; mechanical properties; mathematical model; Mooney-Rivlin hyperelastic model; intubation

• Wydawca: Katedra Biomechatroniki, Wydział Inżynierii Biomedycznej Politechniki Śląskiej
• Czasopismo: Aktualne Problemy Biomechaniki
• Rocznik: 2019
• Tom: z. 17
• Strony: 51--57
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz.

Twórcy

autor

Maksymczak Natalia

• Koło Naukowe BIOMEDUZ, Wydział Mechaniczny, Uniwersytet Zielonogórski, Zielona Góra

autor

Dudek Arkadiusz

• Wydział Mechaniczny, Uniwersytet Zielonogórski, Zielona Góra

autor

Noszczyk-Nowak Agnieszka

• Wydział Medycyny Weterynaryjnej, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wrocław

autor

Mackiewicz Agnieszka

• Wydział Mechaniczny, Uniwersytet Zielonogórski, Zielona Góra

autor

Będziński Romuald

• Wydział Mechaniczny, Uniwersytet Zielonogórski, Zielona Góra

Bibliografia

• [1] Bagnoli P., Acocella F., di Giancamillo M., Fumero R., Costantino M.L.: Finite element analysis of the mechanical behavior of preterm lamb tracheal bifurcation during total liquid ventilation, J. Biomech, 2013, 46, 462-469,
• [2] Brand-Saberi B., Schäfer T.: Trachea: anatomy and physiology, Thorac Surg Clin, 2014 24(1), 1-5,
• [3] Del Palomar A.P., Trabelsi O., Mena A., López-Villalobos J.L., Ginel A., Doblaré M.: Patient-specific models of human trachea to predict mechanical consequences of endoprosthesis implantation, Philos. Trans. A Math. Phys. Eng. Sci., 2010, 368, 2881-2896,
• [4] Jiang L., Liu J., Gonzalez-Rivas D.: Thoracoscopic surgery for tracheal and carinal resection and reconstruction under spontaneous ventilation, J Thorac Cardiovasc Surg. 2018, 155(6), 2746-2754,
• [5] Kang Y., Wang C., Qiao Y., Gu J., Zhang H., Peijs T., Kong J., Zhang G., Shi X.: Tissue-Engineered Trachea Consisting of Electrospun Patterned sc-PLA/GO- g-IL Fibrous Membranes with Antibacterial Property and 3D-Printed Skeletons with Elasticity, Biomacromolecules, 2019, Mar 19, article in press,
• [6] Lee J.S., Park J., Shin D.A., Ryu Y.J., Kim H.C., Lee J.C., Kwon S.K.: Characterization of the biomechanical properties of canine trachea using a customized 3D-printed apparatus, Auris Nasus Larynx., 2018, 18, 30486-3,
• [7] Li D., Yin Z., Liu Y., Feng S., Liu Y., Lu F., Xu Y., Min P., Hou M., Li K., He A., Zhang W., Liu W., Zhang Y., Zhou G., Cao Y.: Regeneration of trachea graft with cartilage support, vascularization, and epithelization. Acta Biomater, 2019, 1742-7061,
• [8] Murphy C., Kelliher D., Davenport J.: Shape and material characteristics of the trachea in the leatherback sea turtle promote progressive collapse and reinflation during dives, J. Exp. Biol., 2012, 215, 3064-3071,
• [9] Proctor D.F., The upper airways. II. The larynx and trachea Am Rev Respir Dis, 1977, 115, 315-342,
• [10] Roberts C.R., Rains J.K., Paré P.D., Walker D.C., Wiggs B., Bert J.L.: Ultrastructure and tensile properties of human tracheal cartilage, J. Biomech, 1997, 31, 81-86.