子宮附屬韌帶維持子宮正常位置的有限元仿真研究.pdf

1、目的:
　　本研究擬通過計(jì)算機(jī)軟件自主設(shè)計(jì)研制女性骨盆及盆腔主要器官組織的仿真三維模型，并通過大型有限元前處理軟件Hypermesh10.0對(duì)三維模型的各部分進(jìn)行處理，在所建模型的盆腔軟組織表面施加不同的模擬腹壓，通過有限元高級(jí)計(jì)算工作站對(duì)子宮各附屬韌帶進(jìn)行力學(xué)分析，并對(duì)所得子宮各附屬韌帶的應(yīng)力進(jìn)行對(duì)比分析，比較各韌帶的力學(xué)作用的不同。為進(jìn)一步設(shè)計(jì)臨床手術(shù)方式進(jìn)行盆底重建、韌帶加固奠定基礎(chǔ)。為進(jìn)一步應(yīng)用有限元模型設(shè)計(jì)和開展更多可控

2、和可靠的婦產(chǎn)科手術(shù)提供可能。
　　方法:
　　對(duì)25歲正常健康未婚女性志愿者，無婦科相關(guān)疾病史，從L5至股骨小粗隆采集MRI圖像;對(duì)根據(jù)解剖結(jié)構(gòu)建立的盆底器官仿真模型進(jìn)行三維激光掃描獲取子宮、陰道、膀胱、直腸點(diǎn)云。并以MRI序列圖像和子宮、陰道、膀胱、直腸云點(diǎn)圖為原始材料，在醫(yī)學(xué)圖像建模軟件MIMICS10.0、Geomagic12.0中建立骨盆及部分器官NURBS曲面模型（三維實(shí)體模型）。并在大型前處理軟件Hypermes

3、h10.0中完成整合，以梁單元首尾連接模擬圓韌帶、宮骶韌帶、主韌帶對(duì)于盆腔軟組織的懸吊支撐作用，以S3殼單元模擬闊韌帶的特殊的片狀結(jié)構(gòu)，以殼單元模擬肛提肌半球狀結(jié)構(gòu)。子宮及其附屬韌帶、陰道、膀胱、直腸采用embedded element的方法嵌入到盆腔軟組織中，設(shè)置相應(yīng)的距離容差，使得這些結(jié)構(gòu)與軟組織單元耦合在一起。根據(jù)目前研究文獻(xiàn)，對(duì)不同組織賦予不同的材料屬性，并在盆腔軟組織上表面施加3Kpa、5Kpa、8Kpa的pressure模擬

4、腹壓，在正版Abaqus6.9（大型有限元分析軟件）HP Z800高級(jí)計(jì)算工作站中計(jì)算，并對(duì)所得子宮各附屬韌帶的應(yīng)力進(jìn)行對(duì)比分析，比較各韌帶的力學(xué)作用的不同。
　　結(jié)果:
　　1、建立了相對(duì)完整的正常女性盆腔三維有限元模型，包括骨盆、骨性韌帶、子宮、陰道、膀胱、直腸、子宮附屬韌帶及盆腔軟組織等。
　　2、子宮各附屬韌帶在不同的腹壓下均會(huì)出現(xiàn)折彎現(xiàn)象，并有相應(yīng)受力云圖的變化，且其中宮骶韌帶、闊韌帶在相同腹壓下所承受的壓力

5、比主韌帶、圓韌帶大。
　　結(jié)論:
　　1、通過對(duì)女性盆腔的MRI掃描圖像及盆腔軟組織仿真模型的電子掃描圖像的整合，建立相對(duì)完整的仿真盆腔器官三維模型，可以高度模擬盆腔各軟組織及其之間的解剖位置關(guān)系，為進(jìn)一步應(yīng)用有限元模型設(shè)計(jì)和開展更多可控和可靠的婦產(chǎn)科手術(shù)提供可能。
　　2、子宮各附屬韌帶均在維持子宮正常位置中起重要作用，且其中闊韌帶、骶韌帶在維持子宮正常位置中起主要作用，可能為子宮脫垂病例的手術(shù)治療中對(duì)韌帶的加固提供