توسعه مدل مافوق ارتجاعی برای درک صدمات مغزی

ایسنا/ محققان "موسسه فناوری هند"(IIT) در مطالعه اخیرشان موفق به توسعه مدل مافوق ارتجاعی(Hyperelastic Model) برای درک صدمات مغزی شده‌اند.

محققان موسسه فناوری هند(IIT) برای محاسبه تنش و صدمات مغزی و میزان آسیب وارده و رشد ضایعه(تومور) یک مدل مافوق ارتجاعی تحلیل محور تهیه کردند.

مدل جدید به جراحان مغز و اعصاب و محققان کمک می‌کند تا درک کنند که چگونه آسیب‌های ناشی از جراحات در مغز با گذشت زمان پیشرفت می‌کند و این موضوع به آنها در ایجاد استراتژی جدید در درمان آسیب دیدگی مغز کمک می‌کند.

این مدل تحلیل محور می‌تواند در محاسبه استرس ناشی از صدمات ناخوشایند در صورت بروز تصادف یا رشد ضایعه(تومور) کمک کند و تشخیص خوش خیم یا بدخیم بودن تومور را آسان‌تر کند.

ضربات کوتاه و طولانی مدت به سر مانند ضربه به سر حین تصادف یا آسیب به سر سربازان به دلیل انفجار، می‌تواند باعث صدمه بخش آکسونال(DAI) شود که معمولاً توسط تصویرسازی تشدید مغناطیسی (MRI) تشخیص داده نمی‌شود اما جراحان با این مدل قادر به تشخیص آن خواهند بود.

شبیه‌سازی‌های این مدل با استفاده از مدل درون‌رایانه‌ای یا "این سیلیکو"(In silico) سر انسان با بافت مغزی که به عنوان یک ماده ویسکوالاستیک توصیف شده، ایجاد شده است و می‌تواند در افزایش درک میزان آسیب وارده به آکسون و ارائه اطلاعات به متخصصان مغز و اعصاب و جراحان کمک کند.

آکسون یا آسه(Axon) رشته بلند و زیبا و باریکی است که از یاخته عصبی یا نورون، برآمده‌ است و پیام‌های الکتریکی را از جسم سلولی نورون(سوما یا پریکاریون) به بیرون هدایت می‌کند. هر نورون تنها یک آکسون و چندین دِندریت دارد.

در مدل ارتجاعی، تنسور تنش می‌تواند تنش و فشار وارده به مغز را محاسبه کند. از این گونه اطلاعات قابل سنجش می‌توان برای ثبت پیشرفت بیماری افراد دارای صدمات مغزی استفاده کرد و به پزشکان کمک کرد تا پیش آگهی بهتری داشته باشند.

یافته‌های این مطالعه در مجله "mechanics and physics of solids" منتشر شد.