發(fā)布時(shí)間：2021-08-23 14:35

　　腦深部刺激手術(shù)的成功率很大程度上取決于手術(shù)醫(yī)師的熟練度和技巧,手術(shù)過程缺乏穿刺理論指導(dǎo),且腦組織內(nèi)部不可透視,穿刺設(shè)備對(duì)腦組織造成的影響在現(xiàn)實(shí)中很難研究,手術(shù)醫(yī)師需要力學(xué)知識(shí)的引導(dǎo)。針對(duì)以上問題,本文結(jié)合實(shí)際手術(shù)條件,對(duì)手術(shù)過程進(jìn)行了仿真模擬,對(duì)穿刺設(shè)備和腦組織之間的交互作用進(jìn)行了研究。參考標(biāo)準(zhǔn)人頭頸部斷層掃描圖譜,創(chuàng)建了各部分腦組織的立體模型,規(guī)劃了顱內(nèi)最佳穿刺路徑;分析了腦組織刺破前/后套管針對(duì)腦組織的作用形式,對(duì)腦組織刺破過程進(jìn)行了仿真分析,揭示了腦組織刺破機(jī)理;對(duì)穿刺路徑上的腦組織進(jìn)行了解剖學(xué)測量,得到了各部分腦組織厚度,建立了腦組織穿刺區(qū)域簡化模型并對(duì)套管針進(jìn)針進(jìn)行了仿真研究,證明了該過程不會(huì)對(duì)靶點(diǎn)中心位置產(chǎn)生影響;建立了電極-腦組織動(dòng)力學(xué)模型,對(duì)探測電極進(jìn)針、抽針和刺激電極進(jìn)針過程進(jìn)行了仿真模擬,得出了手術(shù)過程靶點(diǎn)位移準(zhǔn)確數(shù)據(jù);分析和總結(jié)了電極下移的數(shù)據(jù)和原因,建立了刺激電極-腦組織靜力學(xué)有限元模型并對(duì)電極下移過程進(jìn)行了仿真模擬,總結(jié)得出了電極下移量和丘腦底核下移量的聯(lián)系和規(guī)律。利用mimics軟件蒙版編輯功能實(shí)現(xiàn)了白質(zhì)和灰質(zhì)蒙版的分離,建立了腦組織有限元基礎(chǔ)模型。參考了神... 

【文章來源】：煙臺(tái)大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

腦深部刺激手術(shù)原理圖

第一章緒論4SilviaBudday等[32]對(duì)新鮮的離體牛腦組織進(jìn)行了一系列的壓痕松弛實(shí)驗(yàn)，并采用不同直徑的壓頭，直徑分別為0.75mm、1.00mm、1.25mm和1.50mm；對(duì)牛腦組織灰質(zhì)和白質(zhì)組織進(jìn)行了區(qū)分，研究證明在五天時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)保存完好并補(bǔ)充水分的牛腦組織不會(huì)出現(xiàn)明顯的機(jī)械性能改變；白質(zhì)平均模量為1.895kPa±0.592kPa，平均比灰質(zhì)硬39％，灰質(zhì)平均模量為1.389kPa±0.289KPa，區(qū)域差異性較大。圖1-2為作者擬合出的灰質(zhì)和白質(zhì)的剪切松弛模量變化曲線：其中，黑色曲線為平均值，灰色區(qū)域?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)差。G.summer等人[33]分別對(duì)真實(shí)的人腦的胼胝體(CC)、放射冠(CR)、基底神經(jīng)節(jié)(BG)和皮層(c)進(jìn)行了分區(qū)域的組織力學(xué)實(shí)驗(yàn)，通過一系列剪切壓縮和拉伸實(shí)驗(yàn)表明，人腦組織為非線性粘彈性材料；通過數(shù)據(jù)測試，比較了五種常用的非線性本構(gòu)模型，分別為neo-Hookean,、MooneyRivlin,、Demiray、GentandOgden，結(jié)果證明只有單項(xiàng)Ogden模型能很好的表征復(fù)合載荷下的超彈性模型，本構(gòu)模型為：2321/)3(2Ogd（1-1）圖1-2灰質(zhì)和白質(zhì)的剪切松弛模量變化曲線[32]表1-1三階Prony級(jí)數(shù)參數(shù)值[31]

第一章緒論6CharlotteA.Guertler等人[35]對(duì)豬腦組織分別進(jìn)行了體內(nèi)和體外兩種情況下的磁共振彈性成像處理，該技術(shù)是將設(shè)備獲取的材料彈性信息轉(zhuǎn)換成人類可以識(shí)別的彩色圖像，多應(yīng)用于組織病變分析。該研究分別用80Hz、100Hz和125Hz頻率對(duì)豬腦組織進(jìn)行測量，分別揭示了腦組織的粘彈性行為，并說明活體大腦組織比離體樣本更硬。圖1-4為實(shí)驗(yàn)獲得的材料信息光譜圖。1.2.2腦組織建模研究現(xiàn)狀隨掃描技術(shù)的發(fā)展，顱腦有限元模型已越來越接近真實(shí)，目前接近真實(shí)解剖結(jié)構(gòu)的顱腦有限元模型多應(yīng)用于碰撞損傷分析中。建立的模型一般都包括顱骨、腦脊液，灰質(zhì)和白質(zhì)，模型建立基于顱腦骨窗掃描圖，腦組織及內(nèi)部核團(tuán)不會(huì)很精確，圖1-3應(yīng)力曲線和非線性粘彈性模型[34]圖1-4豬腦材料信息光譜圖[35]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]腦深部刺激微電極穿刺灰白質(zhì)仿生組織研究[D]. 李麗紅.山東大學(xué) 2016
[2]人體頜面部軟硬組織三維建模及其有限元分析[D]. 尹璐璐.第四軍醫(yī)大學(xué) 2010



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