声带麻痹植入手术的有限元仿真模拟

doi:10.3724/SP.J.1087.2013.00896

计算机应用 ›› 2013, Vol. 33 ›› Issue (03): 896-900.DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.00896

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声带麻痹植入手术的有限元仿真模拟

陈维涛^1*,陈东帆²,韩兴乾¹,周晨²,高祥¹

1.上海大学机电工程与自动化学院,上海 200072;
2.言语听觉科学教育部重点实验室(华东师范大学),上海 200062

收稿日期:2012-09-29 修回日期:2012-11-01 出版日期:2013-03-01 发布日期:2013-03-01
通讯作者: 陈维涛
作者简介:陈维涛(1987-),男,山东青岛人,硕士研究生,主要研究方向:计算机辅助设计与仿真; 陈东帆(1964-),男,上海人,副教授,主要研究方向:计算机仿真、计算机辅助设计与制造、ERP; 韩兴乾(1988-),男,山东临沂人,硕士研究生,主要研究方向:计算机辅助设计; 周晨(1990-),男,浙江金华人,硕士研究生,主要研究方向:计算机辅助设计; 高祥(1987-),男,湖南岳阳人,硕士研究生,主要研究方向:计算机辅助设计。

Finite element simulation of implant surgery for vocal cord paralysis

CHEN Weitao^1*, CHEN Dongfan², HAN Xingqian¹, ZHOU Chen², GAO Xiang¹

1.School of Mechanical and Electrical Engineering and Automation, Shanghai University, Shanghai 200072, China;
2.Key Laboratory of Speech and Hearing Sciences of Ministry Education (East China Normal University), Shanghai 200062, China

Received:2012-09-29 Revised:2012-11-01 Online:2013-03-01 Published:2013-03-01

摘要/Abstract

摘要： 由于外科医生对于声带麻痹植入手术没有有效的预测,手术的失败率较高,因此采用有限元的方法进行术前模拟仿真。通过人体的喉部CT数据,使用Mimics软件提取声带与声门气管三维几何模型,然后导入到ANSYS-Fluent来模拟声带麻痹患者植入手术前后声带振动模式与喉部气流动态耦合特性,分析声门气管表面压力以及气流速度的变化情况。实验结果与临床统计数据进行分析与对比,推断运用有限元分析技术进行声带麻痹植入手术仿真模拟的研究方法合理可行,为手术方案提供了支持。

关键词: 声带麻痹, 三维重建, 有限元分析, 相关性验证

Abstract: As surgeons do not have effective prediction on the the implant surgery for vocal cord paralysis, resulting in high rate of failure, the finite element method was used for preoperative simulation. Through Computed Tomography (CT) data of larynx, the 3D geometric model of vocal cords and glottis trachea was extracted by Mimics, and then imported into ANSYS-Fluent to simulate the vocal vibration mode and airflow dynamic coupling characteristics before and after implanted surgery. The experimental data and clinical statistics data were compared to prove the feasibility of the finite element analysis techniques for implant surgery simulation of vocal cord paralysis. The experimental result can provide support for the design of surgery program.

Key words: vocal cord paralysis, three-dimensional reconstruction, finite element analysis, relevance validation

中图分类号:

TP391.9

陈维涛陈东帆韩兴乾周晨高祥. 声带麻痹植入手术的有限元仿真模拟[J]. 计算机应用, 2013, 33(03): 896-900.

CHEN Weitao CHEN Dongfan HAN Xingqian ZHOU Chen GAO Xiang. Finite element simulation of implant surgery for vocal cord paralysis[J]. Journal of Computer Applications, 2013, 33(03): 896-900.

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声带麻痹植入手术的有限元仿真模拟

Finite element simulation of implant surgery for vocal cord paralysis

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