При планировании различных операций в медицине широко применяют компьютерные системы. Например, в пластической и реконструктивной хирургии при планировании определенных хирургических операций по снимкам (например, томографическим) строят трехмерную модель части тела пациента, по полученной модели производят различные замеры, имитируют операцию, результат используют для принятия решения о проведении самой операции, демонстрации ее возможного результата пациенту.
Современные компьютеры позволяют имитировать операции с достаточной точностью непосредственно во время консультации. При планировании определенных операций необходимо имитировать физическое поведение тканей тела человека. Представляет определенный интерес физическая симуляция в реальном времени, например, для визуального наблюдения за моделируемым поведением или проведения серии моделирований с разными параметрами.
В реконструктивной хирургии занимаются восстановлением утраченных или деформированных частей организма человека. Тканевое растяжение применяют для устранения различных дефектов покровных тканей, например, для восстановления мягких тканей головы и шеи при ожоговых поражениях, восстановлении утраченного волосяного покрова головы. Предварительно наращивают некоторый избыток кожи, например, баллонным растяжением. При планировании таких операций представляет интерес вычисление необходимой площади для пересадки, вычисление необходимого объема имплантата для растяжения определенной площади, вычисление возможных вариантов пересадки различных фрагментов тканей, моделирование возможного конечного результата, внешнего вида.
Целью работы является разработка модуля симуляции поведения мягких тканей и применение этого модуля к симуляции деформации трехмерной модели мягкой ткани моделью несжимаемого имплантата. Модуль физических расчетов разрабатывается как часть компьютерной системы планирования хирургических операций Phoenixcas 3D Viewer для расширения ее функциональности. Разрабатываемым модулем симулируется результат растяжения (наращивание) кожи для пересадки. В рамки задачи входит задание параметров имплантата, имитация помещения имплантата под мягкие ткани для получения определенной площади при растяжении.
