本文關(guān)鍵詞：腦組織力學(xué)特性與取材器械研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：取材是病理研究和法醫(yī)學(xué)鑒定的初始階段，取材樣本質(zhì)量的好壞程度嚴(yán)重干擾著組織病理切片的制作質(zhì)量和鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確度，同時取材樣本厚度的均勻與否也嚴(yán)重影響著法醫(yī)鑒定的工作效率和病理問題的描述。然而通過調(diào)查研究和查新表明，目前世界上的法醫(yī)和醫(yī)學(xué)工作者在對人體組織進行取材作業(yè)時都采用廚房器具進行手工切割。隨著醫(yī)療糾紛的不斷上升，以及對尸檢鑒定結(jié)果的要求越來越高，對專用組織器官取材器械的需求也將越來越大。因此，開展對人體組織取材技術(shù)和取材器械的研究，將會對查明死者的死因提供了更加科學(xué)的手段，也將會為醫(yī)學(xué)司法鑒定提供了更加有力的科學(xué)證據(jù)。 為此，本文從生物力學(xué)試驗、有限元仿真分析和取材器械方案設(shè)計三個主要方面對腦組織的力學(xué)特性和取材器械進了研究，確保所設(shè)計出的取材器械能夠有效提高腦組織的取材切片質(zhì)量，能夠保證切割出的切片厚度均勻一致，從而為公安部門有關(guān)人員及醫(yī)學(xué)工作者提供技術(shù)上的幫助。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下： 首先，分析了人體腦組織結(jié)構(gòu)特征和影響腦組織力學(xué)性能的兩種纖維成分。確定了增加腦組織剛度的方法，對比分析了腦組織的固定試劑及福爾馬林試劑固定原理，論述了提高取材切片質(zhì)量的5種方法。 然后，設(shè)計出試驗所需夾具并對腦組織進行一系列的生物力學(xué)試驗（包括滯后試驗、拉伸強度極限試驗、應(yīng)力松弛和剪切強度試驗）。試驗對比研究了有大腦溝回破裂和無大腦溝回破裂的多種載荷-位移曲線的差異及各自特點，分析了拉伸強度試驗中試樣和夾具發(fā)生脫離的識別方法。擬合了應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系函數(shù)，構(gòu)建了應(yīng)力松弛函數(shù)，計算出拉伸強度、剪切強度和彈性模量數(shù)值的范圍，發(fā)現(xiàn)了腦組織的膠原纖維比彈性纖維所占的比例要高。 其次，對腦組織的切割原理以及實際切割時的切割力和能量進行了詳細(xì)的論述，利用拉伸試驗數(shù)據(jù)確定了Mooney-Rivlin材料模型的兩個常數(shù)，結(jié)合有限元法和試驗設(shè)計對腦組織進行了切割動力學(xué)仿真分析，仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn)刀片厚度對腦組織的應(yīng)變效果影響顯著，通過回歸分析得出應(yīng)變回歸函數(shù)并對三個主要切割參數(shù)進行了優(yōu)化。 最后，闡述了切割器械設(shè)計的總體原則，利用機械設(shè)計軟件對取材器械及其主要機構(gòu)進行了方案分析及設(shè)計。 本文的研究成果一方面有助于理解腦組織的靜力學(xué)特性和切割動力學(xué)特性，另一方面可以避免實際取材時集中應(yīng)力的產(chǎn)生，徹底解決了取材厚度不均勻一致的問題，同時也能夠?qū)θ〔奈恢眠M行準(zhǔn)確地描述。
【關(guān)鍵詞】：腦組織切割 生物力學(xué)試驗 有限元仿真 取材器械
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：D919.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-25
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 生物腦組織力學(xué)特性的研究狀況12-16
• 1.3 生物腦組織切片器械概述16-17
• 1.4 腦組織的特征與固定方法17-23
• 1.4.1 人體腦部的解剖結(jié)構(gòu)18-19
• 1.4.2 腦組織成分力學(xué)特性19-20
• 1.4.3 生物軟組織的固定方法20-22
• 1.4.4 提高取材切片質(zhì)量的措施22-23
• 1.5 論文主要研究內(nèi)容及架構(gòu)23-25
• 第2章 腦組織力學(xué)特性試驗25-43
• 2.1 試驗設(shè)備和夾具25-28
• 2.1.1 試驗設(shè)備25-26
• 2.1.2 試驗夾具設(shè)計26-28
• 2.2 試樣制備28-29
• 2.3 試驗過程29-30
• 2.3.1 單向拉伸試驗29-30
• 2.3.2 雙面剪切試驗30
• 2.4 數(shù)據(jù)整理和分析30-41
• 2.4.1 應(yīng)力—應(yīng)變特性31-33
• 2.4.2 拉伸極限特性33-36
• 2.4.3 應(yīng)力松弛特性36-39
• 2.4.4 剪切特性39-41
• 2.5 本章小結(jié)41-43
• 第3章 腦組織材料切割原理與仿真分析43-69
• 3.1 腦組織材料的切割原理43-50
• 3.1.1 切刀與切割原理43-46
• 3.1.2 切割過程受力分析46-48
• 3.1.3 切割過程能量分析48-50
• 3.2 腦組織材料的基本假設(shè)50-51
• 3.3 腦組織的本構(gòu)模型及材料參數(shù)51-54
• 3.3.1 Mooney Rivlin模型51-52
• 3.3.2 確定材料常數(shù)的數(shù)值原理52-54
• 3.4 基于有限元法和試驗設(shè)計的腦組織仿真分析54-68
• 3.4.1 有限元方法及軟件概述54-57
• 3.4.2 三維切割模型的建立57-58
• 3.4.3 腦組織切割動力學(xué)仿真58-60
• 3.4.4 切割試驗設(shè)計60-68
• 3.5 本章小結(jié)68-69
• 第4章 腦組織取材器械方案設(shè)計69-89
• 4.1 切割器械設(shè)計的總體原則69-70
• 4.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成及工作原理70-72
• 4.2.1 切片機整體結(jié)構(gòu)70-71
• 4.2.2 切片機工作原理71-72
• 4.3 切割器械主要機構(gòu)的設(shè)計72-88
• 4.3.1 往復(fù)運動機構(gòu)72-74
• 4.3.2 等移距機構(gòu)74-76
• 4.3.3 切割機構(gòu)76-81
• 4.3.4 縱向移動機構(gòu)81-88
• 4.4 本章小結(jié)88-89
• 第5章 結(jié)論與展望89-91
• 5.1 結(jié)論89
• 5.2 展望89-91
• 參考文獻91-95
• 致謝95

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：腦組織力學(xué)特性與取材器械研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：326078