本文關鍵詞：膨體聚四氟乙烯鼻假體雕刻及其三維重建有限元分析

  更多相關文章： 隆鼻術 鼻假體 雕刻 聚四氟乙烯 三維建模 應力分析

【摘要】：Lewis(1973年)曾經說“在所有手術中,最富藝術性的手術非鼻美容整形術莫屬”。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、胸腹壁重建、韌帶修復、疝氣修補等諸多領域。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。而國內自1995年也開始將其用于美容整形手術的領域。 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。內部為l0um-30um的超微多孔結構,與周圍組織相容性好,體內不吸收,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,是隆鼻手術較為理想的假體材料。此外,膨體聚四氟乙烯材料若手術未用完,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。將短臂兩側切除,僅保留中央寬為2mm左右,將短臂向腹側彎曲,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”字設計：使鼻假體腹側面雕刻成與鼻側軟骨服貼的凹面。船型假體：多片縫合膨體聚四氟乙烯,更加節(jié)省材料。 隨著鼻整形術的廣泛開展,患者對術后鼻部形態(tài)的要求也越來越高。有調查發(fā)現,鼻整形術后63%患者注意到術后鼻尖活動度下降；30%因此對手術效果不滿意；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,患者已經不僅僅要求術后鼻部的靜態(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。那么如何改善術后鼻部活動度也受到越來越多的關注。 術后效果主要受患者自身條件、術者技術、術式選擇、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后形態(tài),同時也是最為客觀的影響因素。 本文根據改進的假體形態(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者鼻背部,確定受術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,根據受術者情況調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,所獲得的分析數據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：數據：立秀TPLnose測量數據。雙“V”假體測量數據。Capricorn假體測量數據,如雕刻方法中所述。設備：個人電腦,硬件Intel酷睿i32370M,2.4GHz,8G內存,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,并按照鼻假體的數據進行切削,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。劃分網格：使用六面體分網技術劃分網格,并修改為最佳分布網格。建立job發(fā)送并查看結果：可視化視圖中,查看云圖應力情況,在視圖中調整變性尺度為相同值,截圖并保存為對比圖。 經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)假體在隆鼻術上的使用越來越多,與硅膠假體相比,很多有經驗的醫(yī)生更傾向于選擇膨體。首先,其的生物相容性好,超微多孔結構可為周圍組織、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,不會出現術后假體漂浮、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,但是國內文章中缺乏對其雕刻方法的詳細解析。本文可以讓術者對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假體可以使術后受術者鼻尖活動度得到提高,使隆鼻術后鼻部更接近自然,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)可能與術后14天組織水腫有關。 Capricorn假體的相關研究我們還需增加病例數,并研究正常人群的鼻尖力學改進Capricorn假體,使Capricorn假體隆鼻術后鼻部更加仿真,并進一步重視受術者的心理變化。
【關鍵詞】：隆鼻術 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
  suoshi