Морозов Артём Михайлович, кандидат медицинских наук, доцент кафедры общей хирургии, Тверской
Тверь
Tver
Сергеев Алексей Николаевич, доцент, заведующий кафедрой общей хирургии,
Тверь
Tver
Cунгурова Александра Владимировна, студентка 3 курса педиатрического факультета,
Тверь
Tver
Морозов Данила Владимирович, студент 3 курса педиатрического факультета,
Тверь
Tver
Беляк Мария Александровна, студентка 5 курса лечебного факультета,
Тверь
Tver
Домрачева Анастасия Сергеевна, студентка 6 курса лечебного факультета,
Тверь
Tver
Актуальность. Компьютерное моделирование – это процесс математического моделирования, выполняемый на компьютере, который предназначен для прогнозирования поведения или результатов работы реальной или физической системы. Компьютерное моделирование имеет ряд преимуществ по отношению к классическим моделям эксперимента над животными: дешевизна метода (необходимость приобретать и содержать животных отпадает сама собой), быстрота получения результатов, отсутствие биоэтических проблем, возможность менять условия эксперимента и т.д.
Целью данного исследования является обзор способов компьютерного моделирования раневого процесса, выявление недостатков моделей и предложение путей их решения, а также выбор наилучшей существующей модели для описания регенерации раны.
Материал и методы. В ходе настоящей работы был произведен анализ зарубежной и отечественной литературы по проблеме компьютерного моделирования раневого процесса.
Результаты. Проведя анализ соответствующей литературы по данной теме, проблема заключается именно в малоизученности процесса регенерации раны, так как в нём принимают участие множество различных клеток, цитокинов, факторов роста, ферментов, фибриллярных белков и т.д. Модели, существующие на данный момент, описывают регенерацию раны лишь крайне обобщённо, что не позволяет их применять в клинических условиях. Анализируя источники литературы, можно прийти к выводу, что оба численных подхода, как клеточно-биохимический (первый тип моделей), так и феноменологический (второй тип), применимы в случае моделирования ран и могут быть использованы весьма успешно. Проблема заключается в том, что на основании одного подхода нельзя отобразить целостную картину регенерации раны, а можно спрогнозировать лишь отдельные параметры регенерации, необходимые для тех или иных целей в связи со сложностью и многогранностью данного типического патофизиологического процесса.
Заключение. Компьютерное моделирование ран до сих пор является спорной и сложной темой. Существующие модели не призваны описать все процессы, происходящие при регенерации раны, продуктивнее описывать различные явления при заживлении по-отдельности. Это связано с тем, что в регенерации кожи участвует множество элементов, учесть которые в полном объёме практически невозможно. Имеющиеся модели имеют исключительно научное значение, заключающееся в попытках познания всех сложных процессов и взаимодействий. Практическое применение затруднено, так как для существующих моделей нужны специфические входные данные, требующие высокоспециализированного оборудования. Если же абстрагироваться от всего этого, то наилучшей существующей моделью первого типа является модель Yangyang Wang, Christian F. Guerrero-Juarez, Yuchi Qiu, в дополнение к ней подойдёт любая из описанных феноменологических моделей.
Relevance. Computer simulation is a mathematical modeling process performed on a computer that is designed to predict the behavior or results of a real or physical system. Computer simulation has a number of advantages over classical models of animal experiments: the cheapness of the method (the need to acquire and maintain animals disappears by itself), the speed of obtaining results, the absence of bioethical problems, the ability to change the conditions of the experiment, etc.
he purpose of this study is to review the methods of computer simulation of the wound process, to identify the shortcomings of the models and propose ways to solve them, as well as to select the best existing model for describing wound regeneration.
Material and methods. In the course of this work, an analysis was made of foreign and domestic literature on the problem of computer modeling of the wound process.
Results. After analyzing the relevant literature on this topic, the problem is seen precisely in the insufficiently studied process of wound regeneration, since many different cells, cytokines, growth factors, enzymes, fibrillar proteins, etc. take part in it. The models that currently exist describe wound regeneration only in an extremely generalized way, which does not allow us to apply them in clinical situations. Analyzing literature sources, we came to the conclusion that both numerical approaches, both cellular-biochemical (the first type of models) and phenomenological (the second type) are applicable in the case of wound modeling and can be used very successfully. The problem is that on the basis of one approach it is impossible to display a complete picture of wound healing, in this way it is possible to predict only individual regeneration parameters necessary for certain purposes due to the complexity and versatility of this typical pathophysiological process.
Conclusion. Computer modeling of wounds is still a controversial and complex topic. Existing models are not intended to describe all the processes occurring in a healing wound. It is much more productive to describe the various phenomena during healing separately. This is due to the fact that many elements are involved in the regeneration of the skin, which are almost impossible to take into account in full. The available models are of exclusively scientific value, consisting in attempts to understand all complex processes and interactions. Practical application is difficult, since existing models require specific input data that require highly specialized equipment. If we abstract from all this, then the best existing model of the first type is the model of the authors Yangyang Wang, Christian F. Guerrero-Juarez, Yuchi Qiu and co-authors, in addition to it, any of the described phenomenological models will do.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.