本文關鍵詞：女性盆底組織形態(tài)學及盆腔器官脫垂力學機制的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目的:基于磁共振圖像構建不同級別盆腔器官脫垂患者肛提肌及骨盆的三維模型,觀察不同脫垂級別女性肛提肌及骨盆的形態(tài)特征,比較肛提肌及骨盆相關測量參數(shù)與脫垂級別的相關性;借助逆向工程技術,探討女性盆腔三維有限元模型構建的有效方法,為進行復雜模型的有限元分析提供模型基礎;構建不同缺損類型肛提肌的有限元模型,通過模擬腹壓作用下肛提肌形態(tài)的改變、位移分布特征及最大位移出現(xiàn)的位置,從力學角度探討盆腔器官脫垂發(fā)生的力學機制。方法:1.選擇于我院就診的盆腔器官脫垂患者共93例,年輕未孕志愿者18例作為對照。應用3.0T核磁共振掃描儀掃描盆腔,獲取磁共振原始圖像,導入3DSlicer軟件三維重建骨盆及肛提肌三維模型。觀察肛提肌形態(tài)特征,并于構建的肛提肌模型中測量肛提肌裂孔長徑及橫徑、肛提肌恥骨聯(lián)合間距、髂尾肌寬度及角度,于骨盆模型中測量坐骨結節(jié)間徑、坐骨棘間徑、恥尾線、恥骨弓角度。采用Kruskal-Wallis H檢驗評估各測量參數(shù)在不同組間的差異,Spearman秩相關檢驗脫垂級別與測量指標之間的相關性,χ2檢驗檢測不同脫垂級別間肛提肌斷裂率的差異。2.選擇肛提肌左側(cè)缺損、右側(cè)缺損及左右側(cè)缺損患者各一例,同時選擇健康未孕志愿者一名,3.0T磁共振掃描儀于仰臥位獲取DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine,醫(yī)學數(shù)字影像和通訊標準)格式磁共振圖像,導入3D Slicer醫(yī)學圖像三維重建軟件,分別構建四種形態(tài)肛提肌的三維幾何模型。為優(yōu)化和簡化幾何模型,利于有限元模型網(wǎng)格的劃分,將構建的幾何模型導入逆向工程軟件Geomagic studio 12.0進行優(yōu)化處理。優(yōu)化處理后的計算機輔助設計(Computer Aided Design,CAD)模型導入有限元分析軟件ANSYS12.0,單元類型選擇SHELL181,并定義材料屬性、實常數(shù),進行網(wǎng)格劃分,生成有限元模型。3.四種肛提肌的有限元模型在相同的材料參數(shù)及腹內(nèi)壓條件下,借助ANSYS有限元分析軟件,模擬Valsava動作下肛提肌的形變,測量形變產(chǎn)生的位移,并與動態(tài)磁共振下測量數(shù)據(jù)進行比較,驗證模型的有效性。4.比較不同缺損類型的肛提肌模型在逐漸增加的腹腔內(nèi)壓力作用下產(chǎn)生的位移,觀察位移分布特征及最大位移出現(xiàn)的位置,并記錄X、Y、Z軸三個方向的位移及產(chǎn)生的綜合位移。結果:1.在構建的脫垂患者及正常對照的肛提肌模型中,根據(jù)恥骨內(nèi)臟肌是否完整進行分類,存在四種不同形態(tài)的肛提肌模型即左側(cè)缺損、右側(cè)缺損、雙側(cè)缺損及完整的肛提肌模型。2.與正常對照相比,脫垂患者更容易出現(xiàn)恥骨內(nèi)臟肌的斷裂;恥骨內(nèi)臟肌斷裂率在前中盆腔不同脫垂級別的患者中存在顯著性差異,且斷裂率隨脫垂等級的增加而增加。3.前中后盆腔中骨盆形態(tài)相關測量參數(shù),坐骨結節(jié)間徑、坐骨棘間徑、恥骨弓角度在正常對照與脫垂組中及不同級別脫垂患者中均無顯著性差異,且與脫垂等級不相關;恥尾線在前中盆腔正常對照與脫垂組中及不同級別脫垂患者中差異具有顯著性,且與脫垂級別呈負相關。恥尾線在后盆腔正常對照與脫垂組中的差異具有統(tǒng)計學意義,而在不同等級脫垂組中的差異沒有統(tǒng)計學意義。4.前中盆腔中肛提肌形態(tài)的相關測量參數(shù),左側(cè)及右側(cè)肛提肌恥骨聯(lián)合間距、肛提肌裂孔長徑及橫徑在不同脫垂級別患者中的差異具有統(tǒng)計學意義,且隨脫垂級別的增加而增大;后盆腔中未見此相關性。左右側(cè)髂尾肌寬度及角度在前中后盆腔不同脫垂級別組中差異均沒有統(tǒng)計學意義,與脫垂級別間也無相關性。5.構建的四種不同缺損類型的肛提肌有限元模型,數(shù)值模擬結果與同一患者磁共振測量數(shù)據(jù)大致吻合,驗證了模型的有效性。6.四種肛提肌模型在逐漸增加的腹內(nèi)壓作用下產(chǎn)生的位移逐漸增大,相對較大的形變均出現(xiàn)在肛提肌裂孔處。7.四種模型在相同的材料屬性及腹內(nèi)壓作用下產(chǎn)生的位移不同,雙側(cè)缺損的肛提肌模型產(chǎn)生的綜合位移最大;在肛提肌左側(cè)缺損、右側(cè)缺損及左右側(cè)缺損的模型中,最大位移均出現(xiàn)在肛提肌斷裂處。8.位移云圖結果顯示,肛提肌左、右側(cè)缺損的模型中可見左右側(cè)位移云圖的不對稱分布;雙側(cè)缺損及完整的肛提肌模型可見左右對稱的云圖分布,但兩者的分布特點不同。結論:1.我們可以基于磁共振圖像構建肛提肌及骨盆的三維模型,體外情況下直觀地觀察不同盆腔器官脫垂級別的患者肛提肌及骨盆的形態(tài)特征。2.不是所有盆腔器官脫垂的患者都伴有肛提肌的缺損,與髂尾肌形態(tài)改變相比,恥骨內(nèi)臟肌形態(tài)的改變更容易導致盆腔器官脫垂的發(fā)生;女性骨盆出口前后徑可能是影響盆腔器官脫垂的因素之一。3.借助3DSlicer、Geomagic studio及ANSYS軟件,依據(jù)醫(yī)學影像資料,構建的女性肛提肌三維有限元模型真實可靠,該方法不僅可以用于肛提肌的模型構建,同樣適用于其他復雜結構有限元模型的構建。4.各種原因?qū)е碌母靥峒∪睋p,使得腹腔壓力沿恥骨內(nèi)臟肌傳遞中斷,腹壓作用下肛提肌兩側(cè)受力不均勻,肛提肌承載腹壓能力下降。從力學角度來講,盆底支持結構穩(wěn)定性喪失是盆腔器官脫垂發(fā)生的病因之一。
【關鍵詞】：盆腔器官脫垂 三維幾何模型 逆向工程 有限元模型 形態(tài)學 力學
【學位授予單位】：福建醫(yī)科大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R711.2
【目錄】：

• 附錄5-7
• 中文摘要7-10
• 英文摘要10-13
• 前言13-17
• 第一部分： 不同級別盆腔器官脫垂患者肛提肌及骨盆形態(tài)的研究17-40
• 1 材料和方法17-23
• 2. 結果23-35
• 3. 討論35-38
• 4. 結論38-40
• 第二部分： 不同缺損類型肛提肌有限元模型的構建及模型有效性的驗證40-64
• 1. 材料和方法40-49
• 2.結果49-57
• 3.討論57-63
• 4.結論63-64
• 第三部分：盆腔器官脫垂力學機制的研究64-93
• 1 材料和方法64-74
• 2.結果74-81
• 3.討論81-92
• 4.結論92-93
• 全文小結93-95
• 參考文獻95-107
• 綜述107-116
• 參考文獻113-116
• 致謝116

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 吳志芳;雷勇華;李文杰;廖勝輝;趙子進;;含骨縫唇腭裂顱上頜有限元模型的建立及有效性驗證[J];上�？谇会t(yī)學;2013年01期

  本文關鍵詞：女性盆底組織形態(tài)學及盆腔器官脫垂力學機制的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：320543