شماره مدرك :
20761
شماره راهنما :
2418 دكتري
پديد آورنده :
زرين چنگ، پويا
عنوان :

بررسي بي اختياري استرسي ادرار و اندازه گيري غير تهاجمي فشار در مدل واقعگرايانه مثانه به كمك برهمكنش ميان سيال و سازه

مقطع تحصيلي :
دكتري
گرايش تحصيلي :
تبديل انرژي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع :
1402
صفحه شمار :
153ص.
توصيفگر ها :
عضله كف لگن , بي اختياري استرسي ادرار , برهمكنش سيال و سازه , شبيه سازي فشار مثانه
تاريخ ورود اطلاعات :
1404/09/18
كتابنامه :
كتابنامه
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك
دانشكده :
مهندسي مكانيك
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1404/09/18
كد ايرانداك :
23185751
چكيده فارسي :
اين مطالعه با هدف توسعه روش برهمكنش ميان سيال و سازه براي مدل سازي اندام هاي لگني در زنان بمنظور تعيين دقيق اثرات سيال ادرار درون مثانه بر ساختار حمايت كننده و تحرك مثانه انجام مي شود. مدل محاسباتي سه بعدي از لگن يك زن شامل اندام‌ها، عضلات كف لگن، ليگامنت‌ها و سيال ادرار ايجاد شده است. بافت هاي نرم با ويژگي هاي مواد غيرخطي هايپرالاستيك مدل سازي شده اند. معادلات ناوير-استوكس حاكم بر جريان سيال در حوزه محاسباتي سيال (ادرار) حل شده است. تعامل ميان سيال ادرار و بافت مثانه با روش برهمكنش ميان سيال و سازه شبيه سازي شده است. تغييرات فشار در داخل مثانه، تغيير شكل كلي و تحرك مجراي ادراري مورد بررسي قرار گرفته است. علاوه بر اين، نتايج شبيه‌سازي به كمك مقايسه با تست يورودايناميك و نتايج تحليل آماري تأييد شده اند. نتايج نشان مي دهد كه فشار شبيه‌سازي شده درون مثانه به كمك روش برهمكنش ميان سيال و سازه مي‌تواند رفتار تغييرات فشار شكمي در مانور والساولوا بدست آمده از تست يورودايناميك داوطلب را پيش‌بيني نمايد. افزايش فشار درون شكمي (PABD) باعث مي‌شود كه مثانه، رحم و ركتوم به سمت پايين و جلو بدن داوطلب حركت كنند. مجراي ادرار در جهت حركت عقربه‌هاي ساعت به شكل حرف "C" مي‌چرخد و استخوان سمفيز-پوبيس را احاطه مي‌كند. علي ‌رغم افزايش فشار درون شكمي (PABD)، مجراي ادرار كمي به موقعيت اول خود باز گشته و مجدداً در جهت مخالف دوران مي‌كند و به شكل حرف "S" تغيير شكل مي دهد كه اين تغيير شكل را مي توان به دليل ويژگي‌هاي مكانيكي هايپرالاستيك بافت‌هاي حمايتي دانست. بيشترين ميزان تغييرات در مثانه و مجراي ادراري رخ داده و اين ميزان از تغييرات در گام زماني زمانيt=0.08 S و در ميانه بارگذاري بوده است، در حالي كه بارگذاري فشار درون شكمي به حالت حداكثر خود نرسيده است، ساختار پشتيبان سعي در جلوگيري از حركت مثانه و مجراي ادراري دارد. زاويه رتروپيوبيك گردن مثانه و زاويه گردن مثانه با استخوان لگن به ترتيب 92/58 % و 76/55 % تغيير كرده است. بنابراين شبيه سازي حاضر بطور مؤثري الگوهاي تحرك مجراي ادراري را نشان مي دهد و درك بهتري از رفتار كف لگن و همچنين كمك به شناسايي نقاط آسيب پذير و برنامه ريزي بهتر براي درمان هاي جراحي را مي تواند ارائه دهد.
چكيده انگليسي :
This study aims to develop a Fluid-Structural Interaction method for the female pelvic model to pinpoint the effects of urine on the supporting structure an‎d the bladder mobility. A 3-D computational model of the female pelvic including the organs, pelvic floor muscles, ligaments, an‎d urine was developed. Soft tissues with nonlinear hyperelastic material characteristics were modeled. The Navier-Stokes equations govern the fluid flow within the computational domain (urine) were solved. The urine an‎d soft tissue interactions were simulated by the Fluid-Structure Interaction method. The vesical pressure changes inside the bladder, the total deformation, an‎d the urethra mobility were analyzed. Moreover, the simulation results were validated by comparing them with a urodynamic test an‎d statistically analyzed results. The results indicate that the predicted vesical pressure using the fluid-structure interaction method can estimate the pressure changes during the Valsalva maneuver obtained from urodynamic testing in volunteers. Increased intra-abdominal pressure (PABD) causes the bladder, uterus, an‎d rectum to move inferior an‎d posterior in the volunteerʹs body. The urinary tract rotates clockwise in a "C" shape, surrounding the pubic symphysis bone. Despite the increase in intra-abdominal pressure (PABD), the urinary tract slightly returns to its normal position an‎d rotates in the counter clockwise direction, deforming into an "S" shape, which can be attributed to the hyperelastic mechanical properties of the ligaments an‎d muscle tissues. The most significant changes occur in the bladder an‎d urinary tract, with maximum changes noted at the time step t=0.08s, while the intra-abdominal pressure has not the maximum value. The supporting structure prevent the deformation of the bladder an‎d urinary tract. The retropubic bladder neck angle an‎d the bladder neck-Pubic bone angle have changed by 58.92% an‎d 55.76%, respectively. Additionally, the retropubic urethral length of the urinary tract has changed by -48.74%. This simulation effectively depicts the patterns of urethra mobility, which provides a better understan‎ding of the behavior of the pelvic floor an‎d better planning for surgical treatments.
استاد راهنما :
محمود اشرفي زاده
استاد مشاور :
نيما جمشيدي
استاد داور :
احمدرضا پيشه وراصفهاني , محمدرضا توكلي نژاد , ابراهيم افشاري
لينک به اين مدرک :

بازگشت