Кухаренко Д. В. Комп'ютерна система передопераційного планування хірургічної корекції патології окорухового апарату людини

Об'єктом дослідження є процес встановлення очного яблука людини в первинну позицію під дією всього комплексу м'язів. Предметом дослідження є комп'ютерна система передопераційного планування хірургічної корекції патології окорухового апарату людини. Методи дослідження ? виконані дослідження базуються на положеннях і методах системного аналізу, теорії нейронних мереж, методах геометричних афінних перетворень, методах математичного моделювання і методах дискримінантного аналізу та статистичної обробки даних. Метою роботи є розробка комп'ютерної системи передопераційного планування хірургічної корекції окорухового апарату. Для досягнення поставленої мети у роботі необхідно вирішити наступні завдання: проаналізувати існуючі моделі окорухового апарату людини та способи їх побудови; розробити способи визначення координат анатомічних утворень на поверхні моделі очного яблука; розробити способи розрахунку моментів сил окорухових м'язів на поверхні моделі очного яблука; розробити математичні моделі для реалізації запропонованих способів; розробити алгоритми і програмний засіб для реалізації математичних моделей. Практична значимість роботи. Отримані наукові результати мають практичне значення, що підтверджується патентами та актами впровадження результатів. Розроблена комп'ютерна система дозволяє прогнозувати результат операції на окорухових м'язах, що може бути використано в медичних закладах для підвищення ефективності хірургічних втручань на косоокість. Розроблені основні медико-технічні вимоги та практичні рекомендації для проектування. Тривимірна комп'ютерна модель окорухового апарату дає можливість уявити причини та механізми розвитку певних форм косоокості, може бути використана як наглядний посібник для студентів і може застосовуватись у лікувальній практиці без додаткового тривалого навчання медичного персоналу. Одержані результати застосовуються під час проведення оперативних втручань в Кременчуцькій дитячій міській лікарні, при виконанні держбюджетної тематики і в навчальному процесі Харківського національного університету радіоелектроніки. Наукова новизна отриманих результатів: уперше розроблено метод визначення координат на поверхні моделі очного яблука, який за рахунок визначення геометричних властивостей очного яблука дозволяє проводити комп'ютерне планування хірургічних втручань; уперше розроблено метод розрахунку моментів сил окорухових м'язів на поверхні моделі очного яблука, що заснований на визначенні результуючого моменту сил всього комплексу очних м'язів та дозволяє визначити відхилення очного яблука від первинної позиції; запропоновано спосіб створення тривимірної моделі окорухового апарату, який за рахунок введення геометричних властивостей очного яблука в офтальмологічну сферичну систему координат, дозволяє враховувати індивідуальну анатомічну мінливість при комп'ютерному плануванні хірургічних втручань. Запропоновано використовувати в передопераційному хірургічному плануванні комп'ютерну систему, яка підвищує ефективність хірургічного втручання на 27%. Комп'ютерна система значно скорочує час перебування пацієнта під наркозом за рахунок швидкості та зручності отримання необхідних розрахунків. Нова комп'ютерна система передопераційного планування хірургічної корекції косоокості дає можливість уявити причини та механізми розвитку певних форм косоокості, а також прогнозувати результати хірургічних втручань на окорухових м'язах. Користуючись такою комп'ютерною системою, офтальмолог-хірург зможе вибрати оптимальну тактику хірургічного лікування і дозування оперативних втручань для конкретного хворого.