【摘要】：在經(jīng)自然腔道內(nèi)鏡手術(shù)(NOTES)或內(nèi)窺鏡檢查入路過程中,由于自然腔道并非筆直,內(nèi)窺鏡的退鏡、倒鏡甚至旋轉(zhuǎn)等操作將使內(nèi)窺鏡導(dǎo)管與食道組織界面產(chǎn)生擠壓、拉伸及摩擦現(xiàn)象,從而易造成食道黏膜組織的損傷。然而,內(nèi)窺鏡與自然腔道組織的摩擦特性研究鮮有報(bào)道。本文通過模擬NOTES手術(shù)或內(nèi)窺鏡檢查操作過程,研究了不同內(nèi)窺鏡入路工況下,繞管與食道黏膜組織間的交互作用及摩擦行為。開展的主要工作和相關(guān)結(jié)論如下:1.模擬食道環(huán)境,研究了食道黏膜組織表面不同潤滑介質(zhì)對(duì)內(nèi)窺鏡繞管潤濕性及粘附特性的影響。結(jié)果表明:表面能較低的液體可以潤濕疏水性表面;潤滑介質(zhì)表面自由能越小,潤濕性越好,其粘附功也越小。2.模擬內(nèi)窺鏡對(duì)食道表面的擠壓拉伸現(xiàn)象,測(cè)試了食道黏膜組織軸向和徑向上的拉伸性能和中間部位食道組織的壓縮性能。結(jié)果表明:由于黏膜表面上皮組織沿徑向呈褶皺狀排列,組織在徑向上有較大的闊張量,導(dǎo)致食道黏膜組織的軸向拉伸應(yīng)力大于徑向;由于黏膜組織的粘彈性,其拉伸應(yīng)力和壓縮應(yīng)力均隨速度的增加而增加,且應(yīng)力增加速率應(yīng)力增加速率(Vstress)大于應(yīng)變?cè)黾铀俣?Vstrain)。3.模擬內(nèi)窺鏡入路過程,研究了不同法向加載、滑動(dòng)速度和潤滑介質(zhì)(鹽酸利多卡因、人工唾液、人工胃液和生理鹽水)作用下的繞管-食道黏膜組織界面間的摩擦行為。結(jié)果表明:a.由于載荷增加,導(dǎo)致了平均接觸應(yīng)力(P)增加,從而使粘著摩擦系數(shù)(μadh)降低;而食道黏膜組織的變形滯后特性導(dǎo)致了其形變摩擦系數(shù)(μdef)隨法向載荷的增加而減小。因此繞管-食道黏膜組織界面的總摩擦系數(shù)(μμ)隨法向載荷增加而減小。b.由于其界面屬于流體潤滑,形變摩擦系數(shù)(μdef)隨滑動(dòng)速度的增加而增加;速度的增大導(dǎo)致黏膜組織的形變?cè)黾?從而引起接觸面增加,其粘著摩擦系數(shù)也相應(yīng)增加(μadh)。因此繞管-食道黏膜組織界面總摩擦系數(shù)(μ)隨滑動(dòng)速度增加而增加。c.四種潤滑介質(zhì)的摩擦系數(shù)、摩擦力和能量損耗的大小關(guān)系均為:利多卡因人工唾液生理鹽水人工胃液,這主要與潤滑介質(zhì)的潤濕性和粘附功有關(guān)。潤濕性好及表面自由能低的潤滑介質(zhì)擁有較好的潤滑特性和較低的黏附功,能有效降低界面的粘著摩擦系數(shù)(μadh)和形變摩擦系數(shù)(μdef),從而有效降低了繞管-食道黏膜組織界面間的總摩擦系數(shù)(μ)。
【圖文】：

西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 器和數(shù)據(jù)采集卡將記錄摩擦力和摩擦系數(shù)變化情況量、接觸面積、腸道形貌與摩擦特性之間的關(guān)系[27]法通常采用 ABAQUS 或 ANSYS 等有限元分析軟件生物力學(xué)角度出發(fā)，將消化道和內(nèi)窺鏡簡(jiǎn)化為二維具有粘彈性的可變形管道，內(nèi)窺鏡設(shè)定為光滑的剛端固定，如圖 1-3 所示，，剛體以一定速度在消化道化道應(yīng)力分布之間的關(guān)系[28,29]。

該實(shí)驗(yàn)方案主要用于研究滑塊的幾何形狀、尺寸大小和滑動(dòng)速度對(duì)消化道表面摩擦特性的影響[26]。圖1-2 為離體開式滑動(dòng)實(shí)驗(yàn)原理圖，它與管內(nèi)實(shí)驗(yàn)的不同之處在于消化道需要沿軸向切開并平鋪在專用工作臺(tái)上，然后采用被標(biāo)定的滑塊在其黏膜層表面滑動(dòng)，使
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R197.39

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2630064