学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

高压氧舱治疗对眼眶损伤患者视神经影响的有限元模拟研究

作　者: 李延军
导　师: 陈维毅
学　校: 太原理工大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 高压氧眼眶视神经有限元模型 CT
分类号: R779.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 21次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

高压氧(HBO)在医学上的应用历史虽短,但它对某些疾病的独特疗效已引起医学界的日益重视。积极预防高压氧治疗中副作用和并发症,对保证高压氧治疗的顺利进行和疗效有重要的意义。视神经(optic nerve)由特殊躯体感觉纤维组成,传导视觉冲动。视神经损伤,最终影响视功能并可导致失明。由于视神经损伤一旦发生则不可逆转,即使经过治疗,受损的视功能也无法恢复。眼眶受损患者在进行高压氧治疗时,视神经是否会受到压迫还未见文献报道。本文在合理简化和假设的前提下,通过建立带组织的受损眼眶三维有限元模型,模拟视神经在高压情况下的受力情况,对受损眼眶侧的视神经和完整眼眶侧的视神经应力进行对比并结合患者的实际情况进行了分析。这些研究成果可为眼眶受损患者可否做高压氧舱治疗提供力学依据,避免视神经在治疗过程中受到压迫,也为日后更加深入细致的研究视神经在体受力状况打下了良好的基础。本文的主要工作如下:1.根据受损的人体头部CT扫描图像,利用逆向工程原理在MIMICS软件(试用版)中提取各组织的几何轮廓。2.利用提取的各组织的几何轮廓,在ANSYS软件中建立带组织的受损眼眶三维有限元模型。为了能真实的反映视神经在人体中的情况,带组织的受损眼眶有限元模型中包括了视神经、受损眼眶、眼球、眶脂体和脑组织,共46189个节点,249115个单元。模型生物材料特性均采用弹性模型描述。3.结合视神经在高压氧仓中的情况进行有限元模型模拟。在ANSYS软件中,利用带组织的受损眼眶模型模拟视神经在高压下的受力情况。由有限元模拟结果得到了以下几个结论:1.受损眼眶侧和完整眼眶侧的视神经最大应力均发生在视神经和眼球的接触部位。这和眼内压升高压迫了视神经的结论是一致的。2.颅骨可以有效地保护视神经不受外力伤害。外界压强保持不变,随着受损眼眶侧的颅骨弹性模量的降低,受损眼眶侧的视神经应力逐渐增大。3.颅骨弹性模量保持不变,随着外界压强的增加,视神经的最大应力均迅速增加。说明在高压氧仓治疗中,视神经有可能受压迫。4.受损眼眶侧视神经的应力远远大于完整眼眶侧的视神经。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-10
第一章绪论  10-16
  1.1 高压氧舱治疗简介  10-11
  1.2 视神经国内外研究方法  11-13
  1.3 有限元方法的概述  13-14
  1.4 本文主要工作及其意义  14-16
第二章人体头部和视器解剖组织学结构  16-28
  2.1 颅  16-19
    2.1.1 颅的组成  16-19
    2.1.2 颅的整体观  19
  2.2 脑组织  19-21
    2.2.1 脑干  20
    2.2.2 小脑  20-21
    2.2.3 间脑  21
    2.2.4 端脑  21
  2.3 脑脊液  21-22
  2.4 眼球  22-26
    2.4.1 角膜的结构  23-24
    2.4.2 巩膜结构  24-26
  2.5 眶脂体  26
  2.6 视神经  26-28
第三章带组织的受损眼眶的有限元模拟  28-60
  3.1 带组织的受损眼眶几何模型的创建  28-34
    3.1.1 人体头部组织几何模型创建的方法  28
    3.1.2 几何模型的创建过程  28-34
  3.2 带组织的受损眼眶三维有限元模型的创建  34-50
    3.2.1 ANSYS 软件简述  34-35
    3.2.2 几何模型的导入  35-39
    3.2.3 模型的几何修改  39-43
    3.2.4 有限元模型的创建  43-50
  3.3 边界条件  50-51
    3.3.1 位移边界条件的设定  50-51
    3.3.2 施加载荷  51
  3.4 求解设置  51-52
  3.5 计算结果  52-60
    3.5.1 一个大气压下的应力云图  52-54
    3.5.2 两个大气压下的应力云图  54-57
    3.5.3 三个大气压下的应力云图  57-60
第四章结论和讨论  60-62
  4.1 结论  60-61
  4.2 讨论  61-62
参考文献  62-68
致谢  68-70
硕士期间发表的论文情况  70

高压氧舱治疗对眼眶损伤患者视神经影响的有限元模拟研究

内容摘要

全文目录

相似论文