Математичне моделювання сторонніх тіл різної щільності в біологічних і небіологічних моделях в експерименті
Date
2024
Authors
Хорошун, Едуард Миколайович
Негодуйко, Володимир Володимирович
Макаров, Віталій Володимирович
Малімоненко, М.О.
Нечуйвітер, О.П.
Першина, Ю.І.
Доценко, Володимир Володимирович
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Актуальність. Моделювання дозволяє досліджувати як існуючі, так і передбачувані процеси і широко використовується в фундаментальній науці й багатьох галузях виробничої діяльності. Мета: роз-робити математичну модель визначення розмірів сторонніх тіл (СТ) і їхньої рентгенологічної щільності в небіологічних і біологічних моделях для поліпшення результатів діагностики вогнепальних рикошетних поранень. Матеріали та методи. У біологічну неживу модель (шматок свинячого м’яса) і небіологічні моделі (пінопласт, поролон) розміщуємо СТ з паперу, шкіри, гуми, пластику і літій-іонні батареї. Кіль-кість СТ — по 9 кожного типу. Кількість моделей — по 3: свиняче м’ясо, пінопласт, поролон. Визначення розмірів СТ і моделей проводимо метричною лінійкою. На кожну модель відбираємо СТ, які підписуємо за номером дослідження. Занурюємо СТ на однакову глибину за допомогою інструмента загальнохірургічного середнього кровозупинного затискача типу Більрот у такій послідовності: папір, шкіра, гума, пластик і літій-іонна батарея. Проводиться мультиспіральна комп’ютерна томографія (МСКТ) моделей на апа-раті Revolution EVO (2021) із заміром розмірів і рентгенографічної щільності СТ і моделей. Рентгеноло-гічна щільність вимірювалась в умовних одиницях за шкалою Хаусфільда. Для кожної групи досліджень у системі комп’ютерної математики MathCad15 було визначено співвідношення реальних розмірів СТ і за даними спіральної комп’ютерної томографії залежно від рентгенологічної щільності СТ і моделі. Резуль-тати. За даними МСКТ, рентгенографічна щільність моделей за шкалою Хаусфільда така: пінопласт — –990,0 ± 0,3 ум.од.; поролон — –985,0 ± 0,2 ум.од.; свиняче м’ясо — 62,0 ± 0,3 ум.од.; рентгенографічна щільність сторонніх тіл: папір — –743 ± 10,3 ум.од., шкіра — –258 ± 14,2 ум.од., гума — –12 ± 2,6 ум.од., пластик — 183 ± 14,6 ум.од., літій-іонні батареї — 3071 ум.од. Візуалізація паперу в небіологічних і біо-логічних моделях і шкіри в небіологічних моделях проблематична у зв’язку з подібною рентгенологічною щільністю моделей і неможливістю виміряти розміри. При зануренні СТ (гума, пластик, батарейка) в пінопласт: коефіцієнт довжини (КД) = 1,0612; коефіцієнт ширини (КШ) = 1,928; у поролон: КД = 0,9926; КШ = 1,9641; у свиняче м’ясо: КД = 0,8394; КШ = 1,534. Порівнюючи середні коефіцієнти відношення (КД і КШ), бачимо, що найближчим до 1 є коефіцієнт у біологічній моделі. Це означає, що СТ з гуми, пластику і батарейки найкращим чином визначаються в свинячому м’ясі. Висновки. Реальні розміри СТ, розміщених у біологічних і небіологічних моделях, відрізняються від розмірів, отриманих на МСКТ. Корекція даних проводиться через розрахункові коефіцієнти по довжині й ширині. Рентгенологічна щільність моделі впливає на променеву візуалізацію СТ. Застосування математичного моделювання при визначенні розмірів і рентгенографічної щільності дозволяє зменшити похибку вимірювання і визначитися зі структурою СТ.
Description
Keywords
математичне моделювання, сторонні тіла, біологічна модель, небіологічна модель, експеримент, 2024у
Citation
Математичне моделювання сторонніх тіл різної щільності в біологічних і небіологічних моделях в експерименті / Е. М. Хорошун, В. В. Негодуйко, В. В. Макаров, М. О. Малімоненко, О. П. Нечуйвітер, Ю. І. Першина, В. В. Доценко // Медицина невідкладних станів. ─ 2024. ─ Том 20, № 2. ─ С. 104─111.