缝合线拉力与小梁网扩张宽度的仿真分析与实验研究

黏小管成形术是治疗青光眼较为安全有效的新型手术方式,医生通过向患者施莱姆氏管中递送缝合线一周并张紧的方法,使小梁网和施莱姆氏管处于扩张状态,恢复房水自然流出通路从而降低眼内压。为了研究缝合线上张紧力与组织扩张的关系,文中采用有限元方法,进行了黏小管成形术的仿真分析,并开展了猪眼球实验验证。结果表明:施莱姆氏管和小梁网由松弛变形至术后扩张状态的过程中,扩张宽度随着缝合线拉力的增加而逐渐增大,仿真中拉力为43.5~57.3m N时,扩张宽度为300~390μm;实验中拉力在34.1~66.6 m N范围时,扩张宽度为297.8~404.6μm,实验结果与仿真结果呈现相同趋势。这种方法可以辅助医生进行决策,提升手术的精准性。

黏小管成形术中缝合线扩张小梁网过程的有限元分析与实验研究

黏小管成形术是治疗青光眼较为安全有效的新型手术方式,医生通过向患者施莱姆氏管(Schlemm’s canal,SC)中递送缝合线一周并张紧的方法,使患者小梁网(trabecular meshwork,TM)和施莱姆氏管处于扩张状态,恢复房水自然流出通路从而降低眼内压。然而,缝合线张紧力是组织扩张的直接因素,过大会导致组织损伤,医生往往通过经验或出血进行扩张程度判断。为了研究缝合线上张紧力与组织扩张的关系,采用有限元方法建立了包含巩膜、施莱姆氏管、小梁网和缝合线的数值计算模型,进行了黏小管成形术的仿真分析,并开展了猪眼球实验验证。结果表明:施莱姆氏管和小梁网由松弛变形至术后扩张状态的过程中,扩张宽度随着缝合线拉力的增加而逐渐增大,仿真中拉力为43.5~57.3 mN时,扩张宽度为300~390μm;实验中拉力在34.1~66.6 mN范围时,扩张宽度为297.8~404.6μm,实验结果与仿真结果呈现相同趋势。所提方法可以用于实时预测术中施莱姆氏管和小梁网的扩张程度,辅助医生进行决策,提升手术精准性。

收扩喷管设计对双S形二元排气系统气动与红外特征的影响

为了研究双S形二元收扩排气系统的气动与红外辐射特性,基于一个基准加力型轴对称排气系统,设计了三种带正尾向全遮挡收扩喷管的双S形二元排气系统模型,通过数值模拟研究了喉道与出口的中心线偏径比差,(S_(8)-S_(9))/D=0.26~0.3,和喉道至出口的宽度扩张比,(W_(9)-W_(8))/D=0.1~0.36,对排气系统气动与红外特征的影响。结果表明:所设计的三种双S形二元收扩排气系统,相比基准轴对称排气系统,在尾向0°~15°角域内红外辐射强度平均降幅在73.4%以上,在上方、下方和侧方90°探测角降幅在60.3%以上,红外辐射强度降幅随(S_(8)-S_(9))/D的减小而上升,随(W_(9)-W_(8))/D的增大而上升,且对(S_(8)-S_(9))/D的敏感较高。三种排气系统的推力系数随(S_(8)-S_(9))/D与(W_(9)-W_(8))/D的降低而上升。