Virtuální model pánevního dna - simulace prolapsu vnitřních orgánů

Abstract

Cílem předložené bakalářské práce je navrhnout výpočtový 3D model vnitřních orgánů ženské pánve a dále predikovat prolaps za různých podmínek. K výhřezu pánevních orgánů dochází při oslabení nebo porušení svalů, vazů a provázků, které drží tyto orgány v jejich správné poloze. Stavba modelu je vytvořená na základě reálné geometrie orgánů (pánve, konečníku, dělohy, vagíny, močového měchýře a některých svalů pánevního dna) vycházející z MRI. Pánev je považována za tuhé těleso, pro definici materiálů ostatních orgánů se používá Ogdenův model (výpočet parametrů je proveden na základě jednoosých tahových zkoušek a literatury). Při vypracování modelu byly použity softwary: pro stanovení geometrie 3D Slicer, síťování HyperMesh, definice materiálových konstant MATLAB, simulace a tvorbu modelu Virtual Performance Solution (VPS). V modelu se používá nelineární metoda konečných prvků (MKP), protože tkáně mohou dosahovat velkých deformací. Práce se zabývá výpočtovým modelováním deformačně napěťových stavů vznikajících při vnějších vlivech na vnitřní pánevní orgány. S vytvořeným modelem se provádí simulace a následná analýza (napětí von Misses) chování vnitřních struktur za klidového stavu, pak při zvýšeném vnitrobřišním tlaku a při patologických změnách. Na základě získaných výsledků bylo provedeno jejich vyhodnocení.