CC BY
55
УДК (616-001+6173)378.3
МАКЕТ ПРОГРАММНО-ИНФОРМАЦИОННОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ТРАВМАТОЛОГИИ И ОРТОПЕДИИ
© О.Н. Ямщиков, С.Н. Киреев, Д.А. Марков, С.А. Емельянов
Ключевые слова: программно-информационный комплекс; метод конечных элементов; бедренная кость.
Создан макет программно-информационного комплекса, который позволяет в процессе предоперационного планирования определять наилучший метод фиксации.
Современное здравоохранение одной из главных своих целей считает улучшение качества медицинской помощи, оказываемой населению. Анализ современного состояния здоровья населения Российской Федерации требует от медицины решения ряда новых масштабных задач, среди которых наиболее актуальной задачей является лечение травм и их осложнений с использованием высоких технологий. Травматизм и смертность от травм находятся на первом месте среди трудоспособного населения в возрасте от 20 до 55 лет, и на третьем месте в структуре общей заболеваемости населения Российской Федерации [1]. Разработка высокотехнологичных методов хирургического лечения на этапе предоперационного планирования, с использованием методов компьютерного моделирования, является приоритетным направлением развития здравоохранения [1, 2].
Для решения поставленных задач был создан макет программно-информационного комплекса (ПИК) с использованием математических методов компьютерного моделирования и технологий параллельных вычислений на многопроцессорных вычислительных системах для прогнозирования процесса лечения переломов костей [3, 4].
В соответствии с методикой обследования больного, после предварительной клинической диагностики перелома бедренной кости в приемном отделении необходимо проведение рентгенографического исследования. Снимки в двух стандартных проекциях оказываются в распоряжении травматолога в течение достаточно короткого периода времени (5-15 мин.). Они позволяют определить картину костных повреждений с детализацией, достаточной для подготовки оперативного вмешательства. После выяснения анамнеза, клинического и рентгенографического исследований для верной постановки диагноза и определения дальнейшей тактики лечения могут потребоваться данные дополнительных методов диагностики (нестандартные проекции рентгенограмм, денситометрия, компьютерная томография, реовазография, допплерография и т. д.).
Кроме указанных выше данных объективного исследования во внимание принимается общее состояние больного, возраст, наличие хронических заболеваний, состояние опорно-двигательной системы в целом, сопутствующих травм и осложнений и другие факторы, включая возможности лечебного учреждения в обеспечении того или иного хирургического пособия.
Определение оптимальной тактики лечения такой травмы, как перелом бедренной кости, - очень сложная и многопараметрическая задача. Целью разработки программно-аппаратного комплекса является повышение значимости и информативности объективных параметров при ее решении.
Именно для решения данной задачи и создается программно-информационный комплекс, который позволяет на предоперационном этапе спланировать применение той или иной металлоконструкции (рис. 1-5).
Учитывая полученные результаты расчета, иллюстрирующие фактическое отсутствие смещения костных отломков в зоне перелома при нагружении, имитирующем опору на конечность с нагрузкой, равной половине массы тела, в ранний послеоперационный период (это соответствует нагрузке, которая прилагается к конечности в момент активизации больного, которая обычно происходит через 1 месяц после операции при частичном формировании незрелой костной мозоли), можно считать применение данной металлоконструкции у данного пациента обоснованным.
Интерпретируя результаты имитации напряжений, имеющих место в межотломковом пространстве в положении человека с массой тела 80 кг сидя, можно сделать вывод о состоятельности проведенной виртуальной фиксации данного косого перелома, поскольку эти напряжения очень малы и, таким образом, не препятствуют возникновению костного регенерата, что положительным образом скажется на сроках консолидации.
Данный результат демонстрирует соответствие результатов моделирования реального клинического случая существующей практике лечения больных с данной патологией.
Рис. 1. Визуализация результатов расчета модели, имитирующей вертикальное положение и соответствующее параметру смещение
Рис. 2. Визуализация результатов расчета модели, имитирующей вертикальное положение и соответствующее параметру смещение в зоне перелома
& :• ■ V .....................................»
Рис. 3. Визуализация результатов расчета модели, имитирующей вертикальное положение и соответствующее параметру «эквивалентное напряжение Мизеса»
Рис. 4. Визуализация результатов расчета модели, имитирующей вертикальное положение и соответствующее параметру «эквивалентное напряжение Мизеса» в зоне перелома
Рис. 5. Визуализация результатов расчета модели, имитирующей вертикальное положение и соответствующее параметру «эквивалентное напряжение Мизеса» в разрезе
ЛИТЕРАТУРА
1. Концепция развития системы здравоохранения в Российской Федерации до 2020 г. [Электронный ресурс]. Электрон. дан. 2008. 61 с. иКЬ: http://www.zdravo2020.ru/concept/Kontceptciya_Zdra-vo2020.doc (дата обращения 09.08.10), свободный. Загл. с экрана.
2. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы. М.: Мир, 1984. 428 с.
3. Кластерный анализ [Электронный ресурс]. Электрон. дан. 2010. иКЬ: http://www.statsofl.ru/home/textbook/modules/stcluan.html (дата обращения 09.08.10), свободный. Загл. с экрана.
4. MedLinks.ru Вся медицина в интернет [Электронный ресурс]. Электрон. дан. 2010. ЦКЬ: http://www.medlinks.ru/org.php (дата обращения 09.08.10), свободный. Загл. с экрана.
Yamshchikov O.N., Kireyev S.N., Markov D.A., Yemelyanov S. A. Layout of software and information center for traumatology and orthopaedics
The layout of software and information center, which allows during the process of preoperative planning to determine the best method of fixation, is created.
Key words: software and information complex; finite elements method; femur.
Поступила в редакцию 12 ноября 2010 г.
