БИОМЕХАНИКА В ХИРУРГИИ: ПУТЬ К ПЕРСОНАЛИЗИРОВАННОМУ ПЛАНИРОВАНИЮ ОПЕРАЦИЙ

BIOMECHANICS IN SURGERY: THE PATH TO PERSONALIZED OPERATION PLANNING

Anna Safronova

Master of Science, assistant of the Department of Biotechnical Systems and Technologies St. Petersburg State University of Aerospace Instrumentation

Russia, St. Petersburg

Sergey Ermakovich

Master of Science, assistant of the Department of Biotechnical Systems and Technologies St. Petersburg State University of Aerospace Instrumentation

Russia, St. Petersburg

АННОТАЦИЯ

Статья освещает роль биомеханики в хирургии, включая анатомический аспект и индивидуализированные подходы, с фокусом на оптимизации функциональных результатов операций.

ABSTRACT

The article highlights the role of biomechanics in surgery, including the anatomical aspect and individualized approaches, with a focus on optimizing the functional results of operations.

Ключевые слова: биомеханика, хирургия, операционное планирование, анатомия.

Keywords: biomechanics, surgery, operational planning, anatomy.

В последние десятилетия биомеханика, наука о взаимодействии биологических тканей и механических структур, стала неотъемлемой частью эволюции хирургии. Этот синтез биологических и инженерных принципов привел к революционному изменению взгляда на планирование операций.

Под воздействием биомеханики, хирургические процедуры становятся более точными и адаптированными к уникальным физиологическим характеристикам каждого пациента. Анализ механических свойств тканей и оценка их реакции на хирургические воздействия позволяют хирургам индивидуализировать планы лечения, что в свою очередь улучшает результаты операций.

Эта трансформация в подходе к планированию операций, основанная на биомеханических принципах, открывает новые горизонты в области хирургии. Вмешательства становятся более эффективными, минимизируют риски осложнений и обеспечивают более быстрое восстановление пациентов.

Биомеханика в хирургии не только предоставляет дополнительные инструменты для планирования операций, но также стимулирует инновации в области материалов и технологий, что способствует созданию более эффективных хирургических подходов. Это направление исследований дает хирургам новые перспективы для улучшения качества медицинской практики и достижения наилучших результатов для пациентов. [1]

Часть 1: Биомеханика в анатомическом аспекте

Рассмотрим роль биомеханики в планировании операций на уровне анатомии. Проведение биомеханического анализа механических свойств тканей и органов открывает глубокое понимание их поведения под воздействием хирургических воздействий. Это предоставляет хирургам возможность предвидеть реакции организма на вмешательство и, таким образом, адаптировать свой подход с учетом особенностей пациента.

Рассматривается степень гибкости, прочности и устойчивости тканей, а также их реакции на различные травматические воздействия. Этот анализ является неотъемлемой частью формирования персонализированных планов лечения. Предупреждение потенциальных осложнений и обеспечение оптимальной эффективности лечебных мероприятий становится результатом точного учета биомеханических особенностей анатомии пациента.

Такой глубокий анализ анатомических структур, подкрепленный биомеханическими принципами, позволяет более точно планировать и осуществлять операции, учитывая уникальные аспекты каждого клинического случая. [2,3] Пример: Реконструкция передней крестообразной связки (ПКС) в коленном суставе. При реконструкции ПКС в коленном суставе хирургия сталкивается с вопросами биомеханики на уровне анатомии. Биомеханический анализ механических свойств сухожилий и их взаимодействия с костной тканью имеет ключевое значение для оптимального восстановления стабильности сустава. Рассмотрим случай, когда пациент имеет разрыв ПКС. Биомеханическое исследование позволяет хирургу определить оптимальное расположение и натяжение для заменяемого сухожилия, а также выбор подходящих фиксирующих имплантов. Анализируя динамику движения и нагрузочные характеристики, биомеханика помогает разработать персонализированный хирургический план, учитывая анатомические особенности пациента и оптимизируя функциональные результаты восстановления.

Часть 2: Проектирование индивидуализированных подходов

Биомеханическая оценка не только выявляет общие механические характеристики тканей, но и подробно анализирует, как эти характеристики взаимодействуют с хирургическими имплантами. Это становится фундаментом для разработки высокоточных, индивидуализированных стратегий лечения.

Проектирование персонализированных планов лечения основывается на понимании того, как механические свойства тканей каждого конкретного пациента могут взаимодействовать с использованными имплантами. Такой тщательный анализ позволяет хирургам адаптировать свой подход к вмешательству, учитывая уникальные анатомические особенности каждого случая.

Эта индивидуализация в планировании лечения, укорененная в биомеханических данных, не только повышает эффективность операций, но и минимизирует риски возможных осложнений. Она обеспечивает хирургам точные инструменты для создания персонально адаптированных решений, подтверждая важность биомеханики в современной хирургии.

Часть 3: Оптимизация функциональных результатов

Биомеханика, примененная в хирургии, выступает в роли инструмента для достижения не только визуально улучшенных результатов, но и максимальной восстановительной эффективности. Основной акцент делается на тщательном изучении механики движения, стабильности и нагрузочных характеристик после операций.

Эта фаза биомеханического анализа включает в себя детальное исследование, как изменения в структуре тканей и введенных имплантов воздействуют на функциональные аспекты области хирургического вмешательства. Применение биомеханических принципов позволяет хирургам точно определить, каким образом вмешательство повлияет на механику движения и общую стабильность области. [4]

В конечном итоге, эта методология обеспечивает не только эстетически удовлетворительные результаты, но и поднимает планку восстановительной эффективности. Благодаря биомеханике, хирурги могут настраивать свои процедуры так, чтобы обеспечить максимальную функциональность и комфорт для пациентов после операции.

Заключение

Интеграция биомеханических принципов в планирование операций открывает новые горизонты для хирургии, предоставляя уникальные возможности для оптимизации лечебных стратегий. Непрерывные исследования в этой области будут способствовать улучшению хирургических методов и повышению качества медицинской помощи.

Список литературы:

1. Ромакина Н. А. и др. Использование методов биомеханики в оценке состояния и коррекции патологии опорно-двигательной системы //Саратовский научно-медицинский журнал. – 2015. – Т. 11. – №. 3. – С. 310-316.
2. Колесников Л. Л. и др. Анатомия и биомеханика зубочелюстной системы. – 2007.
3. Василенко А. В. и др. Анатомия и биомеханика лучезапястного сустава //Травма. – 2013. – Т. 14. – №. 1. – С. 75-76.
4. Бескровный А. С. и др. Разработка системы поддержки принятия врачебных решений в травматологии и ортопедии. Биомеханика как инструмент предоперационного планирования //Российский журнал биомеханики. – 2021. – Т. 25. – №. 2. – С. 118-133.