Модель электростимуляции мышц спины при лечении сколиоза

Abstract

В статье представлена трехмерная модель тканей спины человека в программных пакетах ZBrush и SolidWorks. Выполнено моделирование позвоночного столба с изгибом, мышц, жировой ткани и кожных покровов. С использованием среды COMSOL Multiphysics смоделированы воздействия электростимуляции на биологические объекты, определены характеристики. При моделировании в свойствах каждой биологической ткани задавались значения удельной электрической проводимости и относительной диэлектрической проницаемости, были настроены электроды, создана сетка для разбиения моделей на меньшие части и элементы, настраивалась необходимая частота. Для верификации результатов моделирования проводили исследование на пациенте, расчет и анализ полученных результатов. Разработанные модели могут применяться в клинической медицине для определения силы стимулирующего тока и задания параметров электростимуляции. При построении модели можно изменять толщину жировой ткани, кожи, размеры мышц и костей, менять размеры электродов и тем самым подбирать наиболее оптимальные параметры для проведения электростимуляции. Модели могут применяться при разработке эффективной методики электростимуляции и схемы наложения электродов для определенного вида сколиоза.