基于有限元模型研究消痔灵注射治疗直肠粘膜内脱垂的机制

直肠粘膜内脱垂（IRP）是出口梗阻型便秘常见病因。中医治疗IRP以消痔灵注射治疗为主，临床疗效显著，主要与消痔灵作用后直肠粘膜发生变化有关。本研究通过观测直肠粘膜力学性质的变化探讨消痔灵的治疗机制。为此引入有限元模型理论，其特点在于通过虚拟建模直观反映问题。有限元理论通过电脑制作直肠粘膜模型可呈现消痔灵注射前后直肠粘膜的改变。课题在IRP型兔造模后，先对IRP型兔直肠粘膜行有限元造模，再运用两种浓度的消痔灵对IRP型兔行注射治疗，测算消痔灵注射前后不同时期直肠粘膜的力学指标，将测算的指标纳入有限元模型中，在设定的直肠粘膜脱垂力条件下计算并比较不同时期的粘膜脱垂量，同时比较不同浓度或相同浓度的消痔灵在不同时期直肠粘膜力学指标上的变化。目前有限元模型理论在肛门直肠疾病的研究领域尚未涉及，此为首次进行直肠粘膜的有限元研究，以期有限元理论在肛门直肠疾病的研究中能推广应用。

中医治疗直肠粘膜内脱垂（IRP）以消痔灵注射治疗为主，临床疗效显著。本研究引入有限元模型理论，通过观测直肠粘膜力学性质的变化探讨消痔灵的治疗机制。.本课题主要分为IRP兔的造模、兔肛门直肠有限元模型的建立及力学指标的测算与消痔灵注射治疗IRP兔三个部分。第一部分，课题组运用不同的造模方案制作IRP兔模型，最终确定采用大黄和番泻叶灌胃、无水酒精局部肛周注射与站立三种方法联合造模，造模时间2个月。第二部分，在造模过程中通过掌握兔肛门直肠解剖病理特征，课题组绘制兔肛门直肠的力学平面模型图，将坐标输入SUPER-SAP有限元软件建模，然后分离兔肛门直肠不同层面的组织，运用力学仪器测算各层面的杨氏弹性模量、泊松比与剪切弹性模量等力学参数，对模型的不同层面进行赋值，最终建成含1342个单元、1800个节点的兔肛门直肠有限元模型。第三部分，运用两种浓度的消痔灵注射液（1：1与1.5：1）注射治疗IRP兔。.通过数据分析得出如下结论：1、消痔灵注射后直肠粘膜层与粘膜下层的杨氏弹性模量及剪切弹性模量与内脱垂状态相比逐渐增大，泊松比逐渐减小，提示直肠粘膜组织的刚性逐渐增强。在相同作用力下，消痔灵注射后直肠粘膜在直肠纵轴的位移量逐渐减小，直肠粘膜逐渐恢复正常位置。这可能是消痔灵注射治疗IRP有效的力学机制。在注射后不同时期，1.5:1消痔灵注射组的直肠粘膜在纵轴的位移量均较1:1消痔灵注射组小，从力学分析上看1.5: 1消痔灵注射治疗的效果更好。2、在消痔灵注射后的同一时期，同一横断面腹侧节点的位移量明显大于中间位与背侧的节点；肛管直肠角上方节点的位移量明显大于肛管直肠角及其下方的节点。提示注射后直肠粘膜有限元不同节点位移量的差异可能是影响疗效的因素之一。3、在同一平面不同的节点，施加不同方向的力，不同节点直肠粘膜位移量存在差异。提示直肠粘膜受力的方向影响粪便从直肠粘膜通过。.本研究首次将有限元运用于肛门直肠疾病的研究，结果有助于临床更好的运用消痔灵注射治疗IRP。