基于三维有限元模型分析鼻部软组织形变并优化挛缩鼻畸形机械牵拉治疗方案

目的建立鼻部三维有限元模型,模拟分析不同着力点、牵拉方向及模式产生的鼻部组织形变,为物理牵拉治疗的有效性提供理论依据,指导临床选择更高效的物理牵拉治疗方法。方法获取1名29岁男性健康志愿者(无明显鼻部畸形)于2022年5月在北京大学第三医院进行鼻部CT扫描的数据,分离出外鼻影像,采用ANSYS Workbench 19.2软件建立鼻部三维有限元模型,选取鼻尖、鼻小柱2个着力点和平行向前、前下方30°、前下方60°3个施力方向,比较不同牵拉条件在皮肤、衬里、软骨3个组织层面和鼻尖、鼻根、鼻小柱中点和鼻基底4个解剖标志产生的形变。在相同牵拉条件下,比较10 min持续牵拉和10次1 min脉冲式牵拉产生的形变。比较24 h周期内单次1 h和间歇6次10 min 2种牵拉模式产生的形变。结果所有牵拉条件均可使鼻部模型产生形变,其中向前下方60°牵拉取得的鼻部组织最大形变值(4.6329 mm)大于其他牵拉条件(0.8250~3.1050 mm),形变最大值位于模型皮肤层的鼻根附近。10 min持续牵拉获得的形变值(0.1766 mm)略大于10次1 min的脉冲式牵拉(0.1765 mm)。24 h内,6次间歇牵拉模式的最终形变(0.0190 mm)大于单次牵拉模式(0.0043 mm)。结论物理牵拉可使鼻部皮肤软组织产生有效形变,效率最高的操作方式为短时间持续夹捏鼻尖并平行于鼻背向下施加拉力,间隔数小时重复。