本文關(guān)鍵詞：固定后肝組織的取材器械研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：病理檢測和法醫(yī)鑒定的準確性由切片的質(zhì)量決定,切片制作步驟包括:取材、固定、脫水透明、浸蠟包埋、切片和染色。取材是初始階段,也是重要的一步,如果取材局部厚度不一致,則在后續(xù)脫水時,會導致局部脫水完成,局部未完成或脫水過度,以至于影響切片觀察效果,造成較高的誤診率。目前,病理鑒定的誤差率可達10%。然而通過調(diào)查研究以及查閱相關(guān)文獻得知,世界上醫(yī)學和法醫(yī)工作者們,在人體組織取材時,還采用簡單的工具手工進行切割,取材的效果也可見一斑。因此有必要進行人體組織取材方法及器械的研究,為病理診斷和查明死因提供更加科學的依據(jù)。鑒于人體組織獲得的特殊性,本文以肝臟組織為例進行取材器械研究。有研究表明,牛肝和人肝組織結(jié)構(gòu)非常相似,表現(xiàn)出類似的生物力學特性。本文利用牛肝進行生物力學試驗,獲得相應的應力-應變特性和應力松弛特性等;然后將實驗所得數(shù)據(jù)帶入有限元模型中,獲得該模型的各個參數(shù),建立切割模型,進行切割仿真分析,模擬出最優(yōu)的切割參數(shù)等;最后,利用所得的優(yōu)化參數(shù),進行取材器械的設計,并進行切割驗證,保證所得切片的均勻性。本文主要內(nèi)容包括:(1)分析肝組織的結(jié)構(gòu)特征,以及影響肝組織力學性能的組織成分;對比分析不同固定試劑對肝組織的固定效果,以及相應的固定原理和固定時間。(2)利用力學實驗室島津AG-X萬能試驗機,對肝組織進行大量的拉伸強度極限、剪切強度和應力松弛試驗等,由不同拉伸速率下的肝組織的應力-應變特性,得出平均失效應力和平均失效應變與拉伸速率的關(guān)系;分析肝組織的應力松弛特性,并擬合應力松弛函數(shù)。(3)對肝組織進行切割時的切割力和能量進行研究,對比分析三種常用的本構(gòu)模型,確定合適的肝組織本構(gòu)模型,即Yeoh模型。該模型在應變小于30%情況下,能很好的擬合拉伸實驗所得曲線;同時可以利用單軸拉伸實驗數(shù)據(jù)建立模型,模擬肝組織在切割時的變形特性。求得模型參數(shù)后,構(gòu)建切割刀具和肝組織的有限元模型,探討最優(yōu)的刀具豎直進給速度,結(jié)果表明:采用4mm/s的刀具進給速度較為合適。(4)闡述取材器械設計的基本原則,根據(jù)仿真所得的優(yōu)化參數(shù),結(jié)合機械設計軟件對取材器械進行結(jié)構(gòu)設計和分析。利用設計出的器械進行切割實驗,以驗證所得不同厚度切片的均勻性。本文主要研究固定后肝組織靜力學特性以及切割特性,通過仿真分析,可以避免切割過程中的應力集中現(xiàn)象,很好的解決手工切割導致的取材不均勻的難題,為病理檢測提供科學的取材方法和取材器械。
【關(guān)鍵詞】：肝組織 生物力學試驗 有限元仿真 取材器械
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R361
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-20
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 肝組織力學特性的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 肝組織結(jié)構(gòu)特征與固定方法13-18
• 1.3.1 肝組織解剖結(jié)構(gòu)及力學性能13-15
• 1.3.2 生物組織固定方法15-16
• 1.3.3 有限元模型16-17
• 1.3.4 提高取材試樣質(zhì)量的措施17-18
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容18-20
• 第2章 固定后肝組織力學特性試驗20-32
• 2.1 試驗設備和夾具20-21
• 2.1.1 試驗設備20-21
• 2.1.2 試驗夾具的設計21
• 2.2 試驗試樣制作21-22
• 2.3 試驗過程22-23
• 2.3.1 單向拉伸試驗22-23
• 2.3.2 雙面剪切試驗23
• 2.4 數(shù)據(jù)處理和分析23-31
• 2.4.1 應力-應變特性24-25
• 2.4.2 應力松弛特性25-27
• 2.4.3 拉伸極限特性27-30
• 2.4.4 剪切特性30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第3章 有限元模型建立及切割仿真32-50
• 3.1 組織材料本構(gòu)模型32-34
• 3.2 固定后肝組織模型的建立34-36
• 3.2.1 固定后肝組織材料的基本假設34-35
• 3.2.2 常用材料模型對比35-36
• 3.3 Yeoh模型參數(shù)的確定36-38
• 3.4 有限元切割過程仿真38-48
• 3.4.1 有限元方法及軟件概述38-41
• 3.4.2 固定后肝組織切割原理41-44
• 3.4.3 切割過程參數(shù)仿真優(yōu)化44-48
• 3.5 本章小結(jié)48-50
• 第4章 取材器械設計及切割試驗50-70
• 4.1 切割器械設計的基本原則50-52
• 4.2 取材器械主要部件設計52-64
• 4.2.1 切割機構(gòu)52-55
• 4.2.2 往復運動機構(gòu)55-57
• 4.2.3 豎直運動機構(gòu)57-62
• 4.2.4 切割臺62-64
• 4.3 取材器械整體結(jié)構(gòu)及工作原理64-67
• 4.4 實體機切割試驗67-69
• 4.5 本章小結(jié)69-70
• 第5章 結(jié)論與展望70-72
• 5.1 結(jié)論70-71
• 5.2 研究展望71-72
• 參考文獻72-76
• 作者簡介及科研成果76-77
• 致謝77

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