Машиностроение
Приборостроение
Методическая периодика: проблемы и решения
Организация производства (промышленность)

Ключевые слова
Аннотации
Архив рубрик

регистрация
забыли пароль?

Другие журналы

электронный научно-технический журнал

ИНЖЕНЕРНЫЙ ВЕСТНИК

Издатель: Общероссийская общественная организация "Академия инженерных наук им. А.М. Прохорова".

Математические модели, используемые в CAS системах, при проектировании МТП в хирургии

Инженерный вестник # 11, ноябрь 2014
УДК: 004.92; 616-07

Файл статьи:

Zhuk_D.pdf (516.42Кб)

авторы: Жук Д. М., Маничев В. Б., Родионов С. В.

В предыдущих публикациях авторами была предложена новая организация медицинского технологического процесса для челюстно-лицевой хирургии, опирающаяся на широкое использование инновационных методов САПР, реализованных в специальных CAS системах, предназначенных для автоматизированного проектирования реабилитационного оперативного лечения пациентов. Основная особенность предлагаемой структуры МТП хирургического лечения заключается в том, что процесс лечения пациента рассматривается как единый и непрерывный процесс, направленный на полное излечение пациента при минимизации всех отрицательных последствий и ущерба для пациента. Для решения этой задачи необходима интеграция всех этапов реабилитации пациента с учетом их взаимного влияния и прогнозных оценок последствий при принятии решений, как по отдельным этапам, так и по всему процессу реабилитации. CAS системы являются проблемно-ориентированными, то есть их структура и задачи, решаемые на каждом этапе, в значительной мере определяются видом хирургических процессов, для которых они предназначены. Однако предлагаемую структуру МТП можно рассматривать как обобщенную для всех видов хирургических процессов, поскольку она ориентирована на процессы челюстно-лицевой хирургии, относящиеся к наиболее сложным с точки зрения использования современных информационных технологий.
Для реализации предлагаемого варианта технологического процесса требуется разработка ряда математических моделей пациента, которые могут использоваться на различных этапах процесса реабилитации пациента. Необходимость этих моделей обусловлена широким использованием в предлагаемой структуре МТП 3D информационных технологий и методов верификации проектных решений при планировании процесса оперативного вмешательства. Главной проблемой при создании требуемых математических моделей является необходимость моделирования поведения различных тканей человеческого тела, к тому же важнейшую роль при проектировании хирургической операции играет точная 3D геометрическая модель требуемых анатомических сегментов человеческого тела.
В данной статье определены требуемые виды математических моделей, включая диагностические, проектные, расчетные и эталонные послеоперационные 3D модели анатомических элементов, а также структурные модели МТП хирургического лечения. Сформулированы требования к моделям и решаемые задачи. На основании анализа сформулированных требований предложены оригинальные подходы к созданию некоторых из перечисленных моделей, позволяющие решать поставленные задачи.

Список литературы
1.    Жук Д.М., Перфильев С.А. CAS системы - системы автоматизированного проектирования в хирургии. // Электронное научно-техническое издание «Наука и образование. – М, 2011.
2.    Medha V. Wyawahare, Dr. Pradeep M. Patil, and Hemant K. Abhyankar Image Registration Techniques: An overview – International Journal of Signal Processing, Image Processing and Pattern Recognition Vol. 2, No.3, September 2009, pp 11-28.
3.    С.Б. Буцан, С.Б. Хохлачев, С.А. Перфильев, Ш.Н. Йигиталиев Хирургическое лечение больных с дефектами и деформациями скуло-глазничной области с применением трехмерного компьютерного моделирования при планировании оперативного вмешательства. // «Институт стоматологии» — Санкт-Петербург, № 47, июнь 2010.
4.    Демина А.И. Разработка общей схемы синтеза предпроектной антропометрической 3D-модели пациента для челюстно-лицевой хирургии. // Электронное научно-техническое издание «Наука и образование. – М, 2010.
5.    Давыденко Е.А., Жук Д.М. Особенности задач проектирования хирургических операций в челюстно-лицевой хирургии. // Электронное научно-техническое издание «Наука и образование. – М, 2010.