不完全腭裂咽腔三维有限元模型的建立

目的:通过建立适合生物力学分析的不完全腭裂患者咽腔有限元模型,用于腭裂术前评估,为后续腭裂术式的设计和选择提供理论依据.方法:对1例不完全腭裂患儿和1例正常儿童进行头颅多层螺旋CT扫描,将所得的腭平面咽腔结构的图像扫描数据导入Mimics软件中,进行三维几何模型重建,并进行网格划分.采用有限元方法对咽腔结构在正常生理载荷,即分别在2个模型的软腭后缘施加5 cm水柱的压强载荷0.0005 MPa,比较常态与病态结构中力学性质的差异.结果:非正常的鼻咽腔模型在受力过程中的最大应力约为0.025 MPa,大于正常模型的应力数值(0.017 MPa).分别提取、比较2个模型的软腭后缘、腭中部和硬腭前端的应力数值,发现软腭后缘及腭中部的应力变化区域相同,硬腭前缘应力较小.结论:具有良好几何相似性及生物力学特性的有限元模型,可用于不完全腭裂患儿术前生物力学分析,为手术修复及功能重建提供较理想的生物力学模型预测.