高壓氧艙治療對(duì)眼眶損傷患者視神經(jīng)影響的有限元模擬研究.pdf

1、高壓氧(HBO)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用歷史雖短，但它對(duì)某些疾病的獨(dú)特療效已引起醫(yī)學(xué)界的日益重視。積極預(yù)防高壓氧治療中副作用和并發(fā)癥，對(duì)保證高壓氧治療的順利進(jìn)行和療效有重要的意義。視神經(jīng)(optic nerve)由特殊軀體感覺纖維組成，傳導(dǎo)視覺沖動(dòng)。視神經(jīng)損傷，最終影響視功能并可導(dǎo)致失明。由于視神經(jīng)損傷一旦發(fā)生則不可逆轉(zhuǎn)，即使經(jīng)過治療，受損的視功能也無(wú)法恢復(fù)。眼眶受損患者在進(jìn)行高壓氧治療時(shí)，視神經(jīng)是否會(huì)受到壓迫還未見文獻(xiàn)報(bào)道。本文在合理簡(jiǎn)化和假設(shè)

2、的前提下，通過建立帶組織的受損眼眶三維有限元模型，模擬視神經(jīng)在高壓情況下的受力情況，對(duì)受損眼眶側(cè)的視神經(jīng)和完整眼眶側(cè)的視神經(jīng)應(yīng)力進(jìn)行對(duì)比并結(jié)合患者的實(shí)際情況進(jìn)行了分析。這些研究成果可為眼眶受損患者可否做高壓氧艙治療提供力學(xué)依據(jù)，避免視神經(jīng)在治療過程中受到壓迫，也為日后更加深入細(xì)致的研究視神經(jīng)在體受力狀況打下了良好的基礎(chǔ)。
　　 本文的主要工作如下:
　　 1.根據(jù)受損的人體頭部CT掃描圖像，利用逆向工程原理在MIMICS

3、軟件(試用版)中提取各組織的幾何輪廓。
　　 2.利用提取的各組織的幾何輪廓，在ANSYS軟件中建立帶組織的受損眼眶三維有限元模型。為了能真實(shí)的反映視神經(jīng)在人體中的情況，帶組織的受損眼眶有限元模型中包括了視神經(jīng)、受損眼眶、眼球、眶脂體和腦組織，共46189個(gè)節(jié)點(diǎn)，249115個(gè)單元。模型生物材料特性均采用彈性模型描述。
　　 3.結(jié)合視神經(jīng)在高壓氧倉(cāng)中的情況進(jìn)行有限元模型模擬。在ANSYS軟件中，利用帶組織的受損眼眶模型

4、模擬視神經(jīng)在高壓下的受力情況。
　　 由有限元模擬結(jié)果得到了以下幾個(gè)結(jié)論：
　　 1.受損眼眶側(cè)和完整眼眶側(cè)的視神經(jīng)最大應(yīng)力均發(fā)生在視神經(jīng)和眼球的接觸部位。這和眼內(nèi)壓升高壓迫了視神經(jīng)的結(jié)論是一致的。
　　 2.顱骨可以有效地保護(hù)視神經(jīng)不受外力傷害。外界壓強(qiáng)保持不變，隨著受損眼眶側(cè)的顱骨彈性模量的降低，受損眼眶側(cè)的視神經(jīng)應(yīng)力逐漸增大。
　　 3.顱骨彈性模量保持不變，隨著外界壓強(qiáng)的增加，視神經(jīng)的最大應(yīng)力均迅