Автоматичне зварювання, 2023, №05



2023 №05 (04)

DOI of Article 10.37434/as2023.05.05

2023 №05 (06)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 5, 2023, с. 44-47

Основи компʼютерного мультифізичного моделювання контактного зварювання живих тканин

О.В. Лебедєв¹, А.Г. Дубко², Н.А. Чвертко²

¹Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського». 03056, м. Київ, вул. Янгеля, 16/2 ²ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

Зварювання живих тканин замінює зшивання тканин нитками при хірургічних операціях. Це спрощує та скорочує час проведення операцій, зменшує їх вартість та ймовірність післяопераційних ускладнень. Вода становить понад половину маси біологічної тканини. При зварюванні стадія плавлення явно не виражена. У післяопераційному періоді зварний шов повинен поступово замінюватись здоровою тканиною без втрати міцності. Компʼютерне моделювання суттєво прискорює, спрощує та здешевлює вивчення механічних, електромагнітних та теплових процесів, що протікають при зварюванні живих тканин. Різні математичні комплекси дозволяють моделювати ці процеси одночасно. В статті наведено приклад математичного моделювання за допомогою методу кінцевих елементів, застосування якого дає можливість подолати труднощі при вивченні процесів, що протікають при зварюванні живих тканин та дозволяє, за допомогою трьохмірної комп’ютерної моделі, моделювати процеси стиснення тканини та проходження змінного струму. Бібліогр. 18, рис. 4.
Ключові слова: контактне зварювання живих тканин, математичне моделювання, стиснення тканини, проходження змінного струму, електромагнітне нагрівання тканини


Надійшла до редакції 06.03.2023

Список літератури

1. Патон Б.Е. (2004) Электрическая сварка мягких тканей в хирургии. Автоматическая сварка, 9, 7–11.
2. Патон Б.Є., Иванова О.Н. (2009) Тканесохраняющая высокочастотная электросварочная хирургия. Киев, Наукова думка.
3. Umanets, N., Pasyechnikova, N.V., Naumenko, V.A. et al. (2014) High-frequency electric welding: A novel method for improved immediate chorioretinal adhesion in vitreoretinal surgery. Graefe’s Arch. Clin. Exp. Ophthalmol., 252, 1697–1703.
4. Маринский Г.С., Чернец А.В., Ткаченко В.А. и др. (2016) Стендовые исследования высокочастотной электросварки биологических тканей. Автоматическая сварка, 12, 41–45.
5. Molotkovets, V.Yu., Medvediev, V.V., Korsak, A.V.et al. (2020) Restoration of the Integrity of a Transected Peripheral Nerve with the Use of an Electric Welding Technology. Neurophysiology, 52, 1, 31–42.
6. Лебедев А.В., Дубко А.Г. (2012) Особенности применения теории контактной сварки металлов к сварке живых тканей. Техн. електродинаміка. Тем. випуск, 187–192.
7. Гельман А.С. (1949) Контактная электросварка. Москва, Машгиз.
8. Кочергин К.А. (1987) Контактная сварка. Москва, Машиностроение.
9. Седов Л.И. (1970) Механика сплошной среды. Т.1. Москва, Наука.
10. Ванін В.А. (2018) Математичні моделі та чисельні методи в задачах механіки суцільного середовища: Навчальний посібник. Харків, НТУ «ХПІ».
11. Бабкин А.В., Селиванов В.В. (1998) Прикладная механика сплошных сред. В 3 т. Т.1. Москва, МГТУ.
12. Ландау Л., Лифшиц Е.М. (1987) Теоретическая физика. Т.7. Теория упругости. Москва, Наука.
13. Popovic, Z., Popovic, B.D. (1999) IntroductoryEngineering Electromagnetics. Prentice Hall.
14. Khennane, A. (2013) Introduction to Finite Element Analysis Using MATLAB® and Abaqus. CRC Press. Taylor & Francis Group.
15. Pryor, R.W. (2011) Multiphysics modeling using COMSOL: a first principles approach. Jones and Bartlett Publishers.
16. Xiaolin Chen, Yijun Liu (2019) Finite Element Modeling and Simulation with ANSYS Workbench. Second Edition. CRC Press Taylor & Francis Group.
17. Krysl, P. (2018) Finite Element Modeling with Abaqus and Python for Thermal and Stress Analysis. Pressure Cooker Press. San Diego.
18. Лебедев А.В., Дубко А.Г, Лопаткина Е.Г. (2011) Основные биофизические свойства мягких тканей при электросварке. Вісник Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут». Серія Машинобудування, 61, Т.2, 130–133.

---

Реклама в цьому номері:

---