本文關(guān)鍵詞：膨體聚四氟乙烯鼻假體雕刻及其三維重建有限元分析

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【摘要】：Lewis(1973年)曾經(jīng)說“在所有手術(shù)中,最富藝術(shù)性的手術(shù)非鼻美容整形術(shù)莫屬”。早在本世紀六十年代,膨體聚四氟乙烯由W.L.Gore公司開發(fā)研制成功,并于1969年應用膨體聚四氟乙烯于人造血管的臨床取得非常巨大成功,獲得了FDA許可,而后又廣泛應用在心血管手術(shù)、胸腹壁重建、韌帶修復、疝氣修補等諸多領(lǐng)域。在八十年代初期部分發(fā)達國家又將膨體聚四氟乙烯用于美容整形手術(shù)。而國內(nèi)自1995年也開始將其用于美容整形手術(shù)的領(lǐng)域。 膨體聚四氟乙烯是一種高分子材料,其理化性能穩(wěn)定、無毒、耐高溫和低溫(-200℃～250℃)、耐化學腐蝕。內(nèi)部為l0um-30um的超微多孔結(jié)構(gòu),與周圍組織相容性好,體內(nèi)不吸收,不易變形,無致癌以及過敏反應原性；不會易于滋生各種微生物,亦可方便地塑形；能夠與移植床結(jié)合并且可以制動,不會引發(fā)慢性炎癥；擁有足夠的硬度支撐組織,亦有足夠的韌性以獲得自然且逼真的效果；在體內(nèi)需對x-ray具有可透性,并且對熱及電的傳導性低；發(fā)生問題時可以方便地取出,是隆鼻手術(shù)較為理想的假體材料。此外,膨體聚四氟乙烯材料若手術(shù)未用完,可通過高壓消毒反復使用十次以上減少了材料的浪費 膨體聚四氟乙烯有各種各樣的雕刻方法,優(yōu)點各不相同。按照形狀的不同大致可分為短柳葉型(適用于單純鼻根部低平的患者),長柳葉型(適用于鼻根及鼻背部低平的患者),“L”型(適用于鼻根鼻背及鼻尖部需要改善的患者)。 根據(jù)假體材料的組成可以分為：方法一：全部使用加強型膨體聚四氟乙烯材料,雕刻的“L”型假體,確定假體長臂段的長度后在假體腹側(cè)長短臂交點處楔形切除,深度要至少達到假體厚度的2／3,且不能將假體切斷使假體分為長短兩段,長段為鼻根部“黃金點”至鼻尖“表現(xiàn)點”的長度即為“L”型假體的長臂,短段為鼻小柱及其皮下段的長度即為“L”型假體的短臂。將短臂兩側(cè)切除,僅保留中央寬為2mm左右,將短臂向腹側(cè)彎曲,并在長短臂交界處以“尼龍線”縫合固定,使“L”型假體長短臂的夾角九十度。方法二：全部使用膨體聚四氟乙烯加強型材料,但不雕刻成“L”型假體,鼻小柱部分獨立存在,既柳葉型假體加上鼻中隔加固補片。方法三：硅膠假體與膨體聚四氟乙烯并用,將膨體聚四氟乙烯材料固定于硅膠假體的鼻尖或鼻背部。 亦有其他雕刻方法更加注重細節(jié)：如雕刻成紡錘形使外觀更加自然。然而隆鼻后活動度的問題未被重視。硅膠假體雙“V”切口,假體的鼻頭可輕松左右上下擺動,而鼻梁部不隨著擺動,且可以防止假體向下滑動。為防止并發(fā)癥,如使假體鼻尖部面積不小于4mm×4mm。鼻根部“V”字設(shè)計：使鼻假體腹側(cè)面雕刻成與鼻側(cè)軟骨服貼的凹面。船型假體：多片縫合膨體聚四氟乙烯,更加節(jié)省材料。 隨著鼻整形術(shù)的廣泛開展,患者對術(shù)后鼻部形態(tài)的要求也越來越高。有調(diào)查發(fā)現(xiàn),鼻整形術(shù)后63%患者注意到術(shù)后鼻尖活動度下降；30%因此對手術(shù)效果不滿意；27%表示不會當眾觸碰鼻端；7%對此十分在意,表示不敢揉鼻,甚至感冒時不敢擦鼻涕。也就是說,患者已經(jīng)不僅僅要求術(shù)后鼻部的靜態(tài)外形得到改善,同時也要求動態(tài)外觀可以盡可能接近自然。那么如何改善術(shù)后鼻部活動度也受到越來越多的關(guān)注。 術(shù)后效果主要受患者自身條件、術(shù)者技術(shù)、術(shù)式選擇、假體材料的影響。其中假體材料的選擇與雕刻方法的不同會在很大程度上影響術(shù)后形態(tài),同時也是最為客觀的影響因素。 本文根據(jù)改進的假體形態(tài),命名其為"Capricorn假體”。Capricorn指“摩羯”,一種羊頭魚身的神獸。因Capricorn假體酷似羊頭魚身的神獸故取此名。 雕刻方法：選用15mm×70mm×5mm聚四氟乙烯材料,于長邊中線稍旋轉(zhuǎn)刀片斜行切開材料,得到兩根截面同為直角梯形的材料。選其中一根材料置于受術(shù)者鼻背部,確定受術(shù)者鼻根的弧度及假體上段長度。(上端起始端為A端,下端末端為B端,鼻尖部為C)修整材料直橫截面呈等腰梯形。于確定的上下段分界線C處,旁開3mm向下楔形切除一去頂四面體形狀材料,制作L形假體。按確定的鼻根弧度,于材料A端寬面弧形切削材料,形成假體鼻根處部分。自材料B端等腰梯形截面向A端切削使材料下段呈長方體形狀,根據(jù)受術(shù)者情況調(diào)整下端的長短及粗細。材料窄面向上,材料上段中下1/3兩側(cè)均勻的,垂直向下切除材料,切口呈“V”字形,呈20～-45,且頂點落在窄面邊緣,且外口位于頂點的外下方。翻轉(zhuǎn)材料,寬面向上,沿已有的三角形缺口的邊緣向下楔形切除材料,切忌勿切透材料。 三維有限元分析方法是一種生物力學的研究方法,其非常簡便和實用,反映假體力學特性的能力也特別好。雖然在以往的有限元分析當中不可避免的需要進行一些假設(shè)和簡化,因此存在著一定的誤差與被模擬的對象的實際情況之間,但是其生物力學特性的總體趨勢卻可以比較好的反應,所獲得的分析數(shù)據(jù)往往具有臨床實際意義,因而可為實驗生物力學研究方法作出很好的補充和驗證 力學分析：數(shù)據(jù)：立秀TPLnose測量數(shù)據(jù)。雙“V”假體測量數(shù)據(jù)。Capricorn假體測量數(shù)據(jù),如雕刻方法中所述。設(shè)備：個人電腦,硬件Intel酷睿i32370M,2.4GHz,8G內(nèi)存,windows7操作系統(tǒng)。建模有限元分析軟件AbapusCAE。幾何模型建立：于Abaqus中,part模塊建立70×15×5部件,并按照鼻假體的數(shù)據(jù)進行切削,并保存項目文件。對材料進行線彈性材料屬性賦值。彈性模量為589,泊松比0.4。建立截面屬性使用實體各項同性的默認數(shù)值及材料屬性賦給零件并裝配單個零件。建立分析步：使用一般靜力學分析步建立初始分析步,改變初始遞增值為0.1來減少初始遞增值。定義邊界條件載荷,在初始分析步上使用mechauical力學類型,Displacement/rotation types建立邊界條件。選擇假體長段中上三分之一約束三個位移方向。分別于相同的位置及面積時間力學類型為prssure,載荷幅值為1的力。場分布為unifom,解析場分布為ramp。劃分網(wǎng)格：使用六面體分網(wǎng)技術(shù)劃分網(wǎng)格,并修改為最佳分布網(wǎng)格。建立job發(fā)送并查看結(jié)果：可視化視圖中,查看云圖應力情況,在視圖中調(diào)整變性尺度為相同值,截圖并保存為對比圖。 經(jīng)過對對比圖的比較得出：假體鼻尖部冠狀面位移：Capricorn假體雙“v”口假體傳統(tǒng)雕刻方法鼻假體。假體鼻尖部矢狀面位移：Capricorn假體傳統(tǒng)雕刻方法鼻假體 L型聚四氟乙烯(膨體)假體在隆鼻術(shù)上的使用越來越多,與硅膠假體相比,很多有經(jīng)驗的醫(yī)生更傾向于選擇膨體。首先,其的生物相容性好,超微多孔結(jié)構(gòu)可為周圍組織、血管生長提供空間,與周圍組織長在一起,從而更穩(wěn)定假體的位置,不會出現(xiàn)術(shù)后假體漂浮、或像硅膠假體一樣下滑導致假體外露；其次,沒有固體硅橡膠充填后那種線條硬直,質(zhì)感較硬的外觀。雖然目前臨床上膨體的使用越來越多,但是國內(nèi)文章中缺乏對其雕刻方法的詳細解析。本文可以讓術(shù)者對Capricorn假體的雕刻一目了然,方便學習與應用。 聚四氟乙烯不足之處是：目前價格高推廣難,Capricorn假體雕刻的方法可以利用一個聚四氟乙烯材料雕刻出2個Capricorn假體,并且三維模型建立力學分析可以對新的假體雕刻方法進行力學評估,節(jié)省資源,避免浪費。 從三維建模力學分析的結(jié)果我們可以看出,無論是矢狀面,還是冠狀面活動度Capricorn假體都明顯優(yōu)于傳統(tǒng)L型聚四氟乙烯假體和雙“V”雕刻方法,證明Capricorn假體可以使術(shù)后受術(shù)者鼻尖活動度得到提高,使隆鼻術(shù)后鼻部更接近自然,提高隆鼻的滿意度。且這種雕刻方法可以防止假體下滑。我們也可以借鑒其他雕刻方法,施加于Capricorn假體上使假體更加完善,如于假體頂端及鼻小柱處做“V”字切口。 我院已完成Capricorn假體隆鼻例,術(shù)后鼻部線條柔和,鼻尖活動度好,患者滿意。矢狀面活動度未達到理想狀態(tài)可能與術(shù)后14天組織水腫有關(guān)。 Capricorn假體的相關(guān)研究我們還需增加病例數(shù),并研究正常人群的鼻尖力學改進Capricorn假體,使Capricorn假體隆鼻術(shù)后鼻部更加仿真,并進一步重視受術(shù)者的心理變化。
【關(guān)鍵詞】：隆鼻術(shù) 鼻假體 雕刻 聚四氟乙烯 三維建模 應力分析
【學位授予單位】：南方醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R765.9
【目錄】：

• 摘要3-8
• ABSTRACT8-15
• 膨體聚四氟乙烯介紹15-21
• 雕刻方法總結(jié)21-29
• 雕刻方法介紹29-35
• 三維重建力學分析的應用35-38
• 鼻假體三維重建力學分析38-53
• 前期建模38-40
• 創(chuàng)建一個部件40-44
• 創(chuàng)建一個材料44
• 定義材料屬性44-45
• 定義均R燙迮浼，
  
  本文編號：1019762
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