возникающих при проведении операций с биомеханическими объек-
тами. Важнейшими среди них является медицинские операции, для
которых применение методов математического моделирования откры-
вает перспективу научно обоснованного и строго индивидуального
подхода к лечению.
Цель работы — изучение проблемы математического моделирова-
ния хирургического лечения наиболее распространенной врожденной
деформации передней стенки грудной клетки — воронкообразной де-
формации.
Согласно имеющимся данным, воронкообразная деформация есть
у 0,6. . . 2,3% населения и составляет 91% врожденных пороков раз-
вития грудной клетки. Причина деформации — дефект костной и со-
единительной ткани, вызывающий неправильное развитие ребер и
хрящей, что формирует вогнутость передней стенки грудной клетки
(рис. 1,
a
). В зависимости от степени выраженности такой тип дефор-
мации может вызывать снижение сердечной и дыхательной функций,
а также боль в грудной клетке и ребрах. Психологическое состоя-
ние пациентов с воронкообразной деформацией грудной клетки часто
тяжелое: человек ощущает свою неполноценность, развиваются ком-
плексы, самоизоляция [1].
В 1998 г. Д. Насс опубликовал результаты 10-летней практики хи-
рургического лечения воронкообразной деформации грудной клетки с
применением малоинвазивной технологии, которая впоследствии по-
лучила название «операция Насса» [2]. В ходе операции на грудной
клетке выполняются два небольших боковых разреза, через которые
внутрь клетки вводится заранее изогнутая металлическая пластина.
Поворотом пластины вокруг ее оси на 180
◦
грудина и передние отде-
лы ребер возвращаются в нормальное положение и надежно фиксиру-
ются в нем. При этом осуществляется сильное воздействие на ребра,
грудину, реберные хрящи и позвоночный столб. Подобная операция
длится 1,5–2 ч. Пациенты хорошо переносят послеоперационный пе-
риод и возвращаются к полноценной жизни через несколько недель
после хирургического вмешательства. Для закрепления результата и
полной коррекции деформации грудной клетки пластину оставляют
на три–четыре года. Пластина удаляется через разрезы кожи по лини-
ям старых послеоперационных рубцов.
Лучшие результаты операции Насса достигаются при коррекции
деформации симметричного типа (рис. 1,
б
). Наиболее сложны слу-
чаи глубокой деформации грудной клетки, а также асимметричная
деформация (рис. 1,
в
). Результаты операции могут быть неудовлетво-
рительными, полученная форма грудной клетки может отличаться от
желаемой.
В связи с этим возникла необходимость в создании программно-
аппаратных средств поддержки операции Насса, позволяющих плани-
ровать и оценивать результаты будущей операции. Описанный далее
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2013. № 4
97
