本文關(guān)鍵詞：應力分布對瘢痕形成的影響

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【摘要】：皮膚是人體第一道生理防線,當其受到創(chuàng)傷時,例如外傷、手術(shù)、疾病等,會形成不同程度的瘢痕組織,對皮膚的正常功能和美觀造成影響。瘢痕組織是人體創(chuàng)傷修復過程中必然產(chǎn)物,其生長可以促使創(chuàng)傷愈合。目前,對于瘢痕組織形成機理的研究主要集中在相關(guān)細胞或者細胞因子對瘢痕形成的影響,忽略了外界環(huán)境,尤其是傷口所處的力學環(huán)境的作用。有資料顯示,張力或力學因素在傷口最終外觀形成的過程中具有重要作用;臨床上瘢痕組織的多發(fā)部位多是人體皮膚表面張力較大的區(qū)域;壓力療法在瘢痕治療方面作用顯著;這些都說明了力學因素在瘢痕形成過程中有重要作用。但是力學因素的作用機制尚未完全闡明。因此,研究傷口縫合及包扎所引起的應力分布,對于闡明力學因素在瘢痕形成中的作用機制以及指導臨床實踐具有重要意義。本文工作主要有以下幾方面:(1)皮膚材料特性實驗首先,分別對兩個月期齡和四個月期齡的巴馬小香豬背部皮膚進行了沿朗格氏線(Langer's lines)和垂直朗格氏線兩個正交方向的單軸拉伸實驗,獲得了不同生長期豬背皮膚在這兩個正交方向上的彈性模量,以及應力松弛曲線和蠕變曲線。其次,對巴馬小香豬取皮后形成的瘢痕組織進行了單軸拉伸實驗,初步了解了瘢痕組織的力學特性,并對皮膚的力學特性實驗提出了一些改進。實驗結(jié)果表明:皮膚是典型的正交各向異性材料,沿朗格氏線方向的彈性模量大于垂直朗格氏線方向的彈性模量,且隨著生長期的增加,彈性模量增大;瘢痕組織的彈性模量小于正常皮膚的彈性模量,且各向異性不明顯;皮膚的松弛曲線和蠕變曲線可以用對數(shù)函數(shù)擬合,且皮膚的各向異性對皮膚應力松弛速率影響顯著。(2)沿不同方向縫合的應力分析利用ABAQUS建立了模擬皮膚正交各向異性復合材料的平面應變模型,分析了沿不同縫合方向的單純間斷縫合,并比較了細長斜傷口單純間斷縫合與鋸齒形縫合的差異。本文通過計算結(jié)果與臨床實踐的對比,驗證了模型的可靠性,揭示了皮膚的各向異性對縫合應力的顯著影響,并初步探索了更為合理的縫合方式。計算結(jié)果表明,垂直于朗格氏線的縫合方向可以有效地減小縫合應力;鋸齒形縫合可以避開彈性模量較大的方向,從而減小縫合應力。此結(jié)果可以對臨床實踐提供有益指導。
【關(guān)鍵詞】：瘢痕 有限元分析 縫合應力 正交各向異性 朗格氏線
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R622
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 皮膚及瘢痕的生理特點9-10
• 1.2 瘢痕形成的相關(guān)因素10-11
• 1.3 瘢痕預防及治療的現(xiàn)狀11-12
• 1.4 臨床實踐中減少瘢痕形成的措施12-13
• 1.5 有限元法在生物力學方面的應用13-14
• 1.6 本文的主要研究內(nèi)容及意義14-17
• 第二章 皮膚生物力學參數(shù)實驗測試17-47
• 2.1 皮膚生物力學特性概述17
• 2.2 皮膚組織力學實驗概述17-18
• 2.3 豬背皮膚力學特性實驗18-43
• 2.3.1 皮膚取材與試件制作19-20
• 2.3.2 預調(diào)與拉伸參數(shù)設(shè)置20-21
• 2.3.3 兩個月期齡豬背部正常皮膚組織拉伸實驗21-24
• 2.3.4 四個月期齡豬背部正常皮膚拉組織伸實驗24-26
• 2.3.5 豬背部瘢痕組織拉伸實驗26-30
• 2.3.6 四個月期齡豬背部皮膚松弛實驗30-36
• 2.3.7 四個月期齡豬背部皮膚蠕變實驗36-43
• 2.4 本章小結(jié)43-47
• 第三章 沿不同縫合方向皮膚應力的有限元分析47-65
• 3.1 基于ABAQUS軟件的皮膚有限元模型47-48
• 3.2 模型的材料參數(shù)設(shè)置48-49
• 3.3 不同方向傷口單純間斷縫合模擬計算結(jié)果及討論49-57
• 3.4 鋸齒形縫合與單純間斷縫合的對比57-62
• 3.5 本章小結(jié)62-65
• 第四章 總結(jié)與展望65-67
• 4.1 本文工作總結(jié)65
• 4.2 展望65-67
• 參考文獻67-75
• 致謝75-77
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文77

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本文編號：724670