Понимание механики мочевого пузыря: с акцентом на испытание материалов, теоретическое моделирование.

Более 200 миллионов человек во всем мире страдают от проблем с контролем мочевого пузыря, которые значительно снижают качество жизни, как физически, так и психологически. Эти расстройства поражают как мужчин, так и женщин и варьируются от гиперактивного и недостаточного мочевого пузыря до недержания мочи и обструкции выходного отверстия мочевого пузыря. Эти проблемы не только влияют на пациентов, но и влияют на нашу систему здравоохранения, т. Е. Несут расходы, связанные с диагностикой, лечением, медицинским и сестринским уходом.

Улучшение диагностических возможностей и управления заболеваниями имеет важное значение для улучшения ухода за пациентами и снижения связанного с этим экономического бремени. Эти улучшения могут быть достигнуты только благодаря более глубокому пониманию функции мочевого пузыря, что может быть достигнуто путем улучшения инструментов моделирования, доступных для исследования стенки мочевого пузыря.

Эта статья заполняет потребность в обзоре опубликованной литературы, посвященной характеристике механических свойств материала стенки мочевого пузыря, в частности свойств, связанных с жесткостью, напряжением и деформацией. Ранние работы 1970-х и 80-х годов были сосредоточены на определении свойств материала стенки мочевого пузыря с помощью одноосных испытаний (приложение нагрузки в одном направлении). Более поздние исследования задокументировали свойства материала посредством двухосных испытаний (испытания одновременно в двух направлениях).

Важно отметить, что на человеческих тканях проводились ограниченные исследования, в то время как большинство из них проводилось на моделях крыс или свиней. Исследователи также использовали для исследований мочевые пузыри кроликов, собак, кошек и коров.

Механические характеристики имеют большое влияние на функциональность органов, особенно в нижних мочевыводящих путях, таких как мочевой пузырь, которые постоянно подвергаются большим деформациям в течение физиологического цикла. В то время как механические испытания используются для количественной оценки свойств материала стенки мочевого пузыря, разработка моделей, связанных с мочевым пузырем, может имитировать механическое поведение, наблюдаемое экспериментально.

Кроме того, теоретические модели могут предсказывать последствия изменений условий, например, повышение давления из-за закупорки уретры. Несмотря на важность понимания механики стенки мочевого пузыря и полезности моделей мягких тканей, литературы, посвященной моделированию мочевого пузыря, мало.

В литературе можно найти несколько числовых моделей (т.е. моделей конечных элементов) нижних мочевыводящих путей; однако в большинстве этих моделей используется линейно-эластичное описание стенки мочевого пузыря. В этой статье представлены теоретические модели, представленные в литературе, с особым упором на модели, которые описывают крайне нелинейное поведение мочевого пузыря.


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *