Механическое моделирование и характеристика кожи человека: обзор

В статье обобщены достижения последних лет в области подходов к моделированию и экспериментальных методов, применяемых для характеристики механических свойств кожи человека. Кожа — крупнейший орган человеческого тела со сложной многослойной структурой и различным механическим поведением. Механические свойства кожи человека играют важную роль в различении здоровой и патологически изменённой кожи. Кроме того, знание этих свойств позволяет проводить компьютерное моделирование, исследования кожи, клинические исследования, а также диагностику и мониторинг лечения кожных заболеваний. В обзоре рассмотрены недавние работы по моделированию кожи с использованием линейных, нелинейных, вязкоупругих и анизотропных материалов. Также основное внимание уделено влиянию старения, анализу микроструктуры и неинвазивным методам исследования кожи. В работе подробно изложены строение кожи и численные модели, в том числе конечно-элементные модели. Кроме того, сопоставлены различные экспериментальные методы, позволяющие измерять механические свойства кожи человека. Авторы проанализировали экспериментальные результаты, представленные в литературе, и показали, что механические свойства кожи человека варьируют в зависимости от участка кожи, её слоёв и структуры. В статье также обсуждается, как современные технологии могут продвинуть исследования кожи.