Математики поняли причину травм позвоночника

Раньше предполагалось, что травмы позвоночника вызываются сочетанием сжатия, изгиба и напряжения. Новая трехмерная анимационная компьютерная модель свидетельствует о том, что основной причиной травм служит быстрый вращательный изгиб позвоночника.

Математиками была разработана революционная модель человеческого позвоночника. В отличие от всех существующих на сегодня моделей, новинка полностью изменила традиционные представления о причинах боли в спине.

Раньше предполагалось, что травмы позвоночника вызываются сочетанием сжатия, изгиба и напряжения. Новая трехмерная анимационная компьютерная модель Ника Бигли и Владимира Ивансевича из Организации оборонной науки и техники в Австралии свидетельствует о том, что основной причиной травм служит быстрый вращательный изгиб позвоночника.

Модель получила название «Полноценный симулятор позвоночника (FSS)». Ее предшественники брали во внимание лишь силы, направленные на одно соединение или простые сочетания соединений между позвонками. Поэтому оценка могла производиться лишь с учетом нескольких степеней свободы.

FSS учитывает все 25 подвижных соединений позвоночника и позволяет оценить движение каждого с учетом шести степеней свободы, пишет журнал New Scientist. Модель учитывает вес и размеры человека, а также разновидность удара — будь то столкновение автомобилей или неудачное падение.

FSS также принимает во внимание присутствие мягкой ткани и имитирует возможное рефлекторное движение человеческого тела в ответ на сильный изгиб позвоночника или внешний удар.

Математики считают, что прежнее представление позвоночника в виде сложного, изгибающегося прута — неверно. Позвоночник необходимо моделировать как комплексную динамическую систему, состоящую из сегментов, которые способны вращаться друг относительно друга. В этом случае одной из главных опасностей для такой системы будет вращающий момент.

Все эти модели важны для усовершенствования мер безопасности автомобилей и самолетов. Более того, ученые считают, что тяжелые шлемы солдат, в которые порой напичканы различными приборами, могут быть причиной повреждения позвоночника.

Работа ученых была представлена на Международном конгрессе по биомеханике в Новой Зеландии.

Оппоненты FSS считают, что модель, хоть и выглядит очень привлекательно, не способна предсказывать с большой точностью возможные травмы позвоночника при различных ударах.

Бигли и Ивансевич пытаются увеличить точность FSS при помощи современных сенсоров, параллельно разрабатывая похожую трехмерную модель полного скелета человека.

http://news.battery.ru