基于NUSS手術(shù)的漏斗胸矯正手術(shù)方案研究.pdf

1、漏斗胸是一種常見的先天性胸廓畸形，發(fā)病率為0.1％～0.3％，其主要特點(diǎn)是以劍突為中心的胸骨下段及相應(yīng)的肋軟骨向后凹陷，嚴(yán)重情況下凹陷的胸骨會壓迫心臟，降低肺活量，影響患者的心肺功能，同時胸壁畸形的外觀，會造成患者自卑感，心理損害。
　　 糾治漏斗胸的手術(shù)方式有多種，包括NUSS手術(shù)、Ravitch手術(shù)和胸骨翻轉(zhuǎn)術(shù)，幾種手術(shù)方式都有各自的優(yōu)勢與特點(diǎn)，但是Nuss手術(shù)以其優(yōu)于其它幾種手術(shù)方式的治療效果，成為時下最為外科醫(yī)生所推崇的

2、漏斗胸矯正手術(shù)方式。在Nuss手術(shù)中，通過在患者體內(nèi)插入矯形板，強(qiáng)制性抬高凹陷的胸骨及部分肋軟骨，達(dá)到矯正漏斗胸的目的，但對術(shù)后產(chǎn)生大變形的胸骨及肋軟骨力學(xué)環(huán)境的改變卻鮮有研究。本課題就是要通過生物力學(xué)有限元仿真的方法，模擬Nuss手術(shù)過程，研究其改變胸骨及肋軟骨的力學(xué)環(huán)境對人體產(chǎn)生的影響，得到相關(guān)數(shù)據(jù)，為漏斗胸矯正手術(shù)提供理論依據(jù)；同時對Nuss手術(shù)做參數(shù)化研究，為以后提出一種更切實(shí)可行的漏斗胸矯正手術(shù)方案提供了可能。
　　

3、目的:建立漏斗胸患者前胸廓三維實(shí)體模型，進(jìn)行生物力學(xué)有限元仿真分析，為Nuss手術(shù)提供可參考的依據(jù)，并提出更可行的手術(shù)方案。
　　 方法:首先利用三維造型軟件Mimics和逆向工程軟件Geomagic Studio的三維造型功能，構(gòu)建出漏斗胸患者前胸廓三維模型，包括患者前胸廓圖像數(shù)據(jù)采集、生成點(diǎn)云數(shù)據(jù)和構(gòu)建前胸廓三維實(shí)體造型；然后利用有限元分析軟件ANSYS建立三維有限元模型，共198964個單元，332216個節(jié)點(diǎn)，賦予模型相

4、關(guān)材料屬性，模擬Nuss手術(shù)過程，對模型進(jìn)行生物力學(xué)有限元仿真分析。
　　 結(jié)果:和討論本文完整重現(xiàn)了漏斗胸患者前胸廓骨骼的復(fù)雜形態(tài)，提出了一種配合使用三維造型軟件Mimics和逆向工程軟件Geomagic Studio構(gòu)建人體骨骼三維實(shí)體分體模型的方法，建立了包括肋骨、肋軟骨、胸骨體和胸椎在內(nèi)的鮮明、直觀的漏斗胸患者前胸廓三維有限元模型。通過有限單元法，對Nuss手術(shù)過程進(jìn)行生物力學(xué)仿真分析，得到了漏斗胸患者經(jīng)過Nuss手術(shù)