הבנה של Pelvic Floor Mechanics

רצפת האגן היא אוסף מורכב של שרירים, ligaments, ורקמות חיבוריות שמרכיבים את הבסיס התומך של האגן האגן.מבנה זה חייב לעמוד בעומסים מכניים משמעותיים במהלך פעילויות יומיומיות תוך שמירה על מספיק עמידה על מנת להקל על הורות, הפחת, ומשלוח הנרתיק. אצל נשים לאחר לידה, רצפת האגן עוברת לעתים קרובות שינויים משמעותיים ברקמות, השרירים, כוח פנימי שיכול להתפשר על שלמות מכנית שלה.

השרירים העיקריים של רצפת האגן כוללים את alevator ani (המורכב של פאבקוקציגוס,ilioccygeus, ו Ischioccygeus) ואת coccygeus השרירים.שרירים אלה לעבוד בקונצרט עם ה fascia ו אגן האגן כדי לספק תמיכה שלפוחית השתן, הרחם, ו-Reccygetum במהלך ההריון, הם גם מתחמיצים מוגברת ו-in-in-reshreshreshreativesivesivesivesivesivesivesivesivesivesivesives.

לאחר הלידה, רצפת האגן ניצבת בפני תקופת התאוששות שבמהלכה רקמות חייבות להחזיר את התכונות המכאניות טרום ההריון שלהם.עם זאת, ההתאוששות הזו היא לעתים קרובות לא שלמה או מתעכבת, במיוחד אצל נשים שחווות עבודה ממושכת, קואופרטיבית בנרתיק, או טראומה perineal.הבנת ההתנהגות המכנית של רקמות הללו בתקופה שלאחר הלידה חיונית לחיזוי אילו נשים נמצאות בסיכון הגבוה ביותר להפרעות אגן ולתכנון יעיל.

למה מודלים מכניים

מודלים מכניים של רצפת האגן מספק מסגרת כמותית להבנת האופן שבו רקמות ביולוגיות מגיבות לטעון, עיוות ופציעה. בהקשר של נשים לאחר לידה, מודלים מציעים כמה יתרונות שונים על הערכה קלינית גרידא. ראשית, מודלים מאפשרים לחוקרים לדמות תנאים שקשה או בלתי אפשרי למדוד ישירות ברקמות חיים, כגון התפלגות מתח בתוך הlevator a שיעול או עשש, ניסויים וירטואליים יכול לשמש כדי לבצע שינויים ברקמות הפעלה כללית, כגון הפעלת שרירים, כגון אטומיות, כגון טמפרטורות יעילות באופן כללי, כגון אטומיות, כגון טמפרטורות מתוחכמות, או אטומיות, או טמפרטורות חישוביות.

מבחינה קלינית, מודלים רצפת אגן עוזרים לגשר על הפער בין האנטומיה המבנית לבין תוצאות פונקציונליות.לדוגמה, אישה יכולה להציג עם האנטומיה האגן הרגיל של ה-MRI, אך עדיין לדווח על אי-יציבות משמעותית של מתח.מודל מכני יכול לחשוף כי רקמות רצפת האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן על אגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן שלה מאפשרות אפילו אגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן שלה, כמו אגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן האגן

בנוסף, מודלים משמשים יותר ויותר להנחות תכנון כירורגי.נוהלים כגון Sarocolpopexy, Midurethral סללינג מיקום, ו aterior colporrhaphy כרוך שינוי הסביבה המכנית של רצפת האגן.מודלים Computational יכול לדמות כיצד גישות כירורגיות שונות להפיץ עומס ומתח, עוזר המנתחים לבחור את הטכניקה המתאימה ביותר עבור תכונות האנטומיה של המטופל ובתוך הרקמה הזו, במיוחד, שבו הוא עדיין מודל לאחר מכן עשוי להיות מותאמים אישית, במיוחד, במיוחד, במיוחד, שבו הוא עדיין מותאמים אישית, במיוחד.

הפרעות רצפה משותפת לנשים לאחר לידה

הפרעות רצפת פלוס קטלניות משפיעות על שיעור משמעותי של נשים לאחר לידה, עם הערכות שכיחות החל מ 15% עד 40% בהתאם למצב הספציפי וזמן מאז הלידה. ההפרעות הנפוצות ביותר כוללות חוסר עקביות מתח, pelvic איברים prolapse, ו incontinence אנאלי.כל אחד מהתנאים האלה קשור באופן אינטימי להתנהגות המכנית של רצפת האגן.

(FLT:0) סטרנס אי-דיוקן (R) מתרחש כאשר לחץ תוך-אבנטי מוגבר - החל שיעול, חרטות, צחוק או פעילות גופנית - מעל מנגנון הסגר הארוכים-החלל. אצל נשים לאחר לידה, זה מיוחס לעתים קרובות לפגיעה בפירמידה או לתמיכה שלה, כולל הפחתת הירכיים הדינמית אפילו תחת הפחתות הניקוזמות הניקוזמות הניקוליות הקטנות.

(FLT:0) , prolapseFLT:1) כולל את הירידה של איברים אחד או יותר אגן לתוך התעלה הנרתיק.מצב זה קשור מאוד עם פגיעה levator ani, במיוחד avulsion של השריר מן ההכנסה שלו על העצם המטושטשת. biomechanical להוכיח כי levator avulsionsects להפחית את העומס הכולל של יכולת עלייה של רצפה, 000 גדול יותר על פני התפלגות זמן רבודה, 000 משמעותי על פני התפלגות גבוהה יותר, 000.

(FLT:0) אי-הסכמה אננאלית 1FLT (אנ') לעיתים קרובות underreported אך משפיע על עד 25% מהנשים לאחר הלידה הנרתיקית.נזק מכני למורכבות הספירה ה אנאלית - או על יתר על המידה השלישית או הרביעית או הרביעית מעלות או פגמים ספירתיים אוקולטיים - מקטין את היכולת לשמור על רצף של גז ומודלים המשלבים את התכונות הפעילות של השרירים שלנו.

שינויים ביומכניים לאחר לידה

« « « תכונת דקדוק ונכסים חומריים

התאוששות פוסט-חלקית כוללת קסגת מורכבת של ריצוף רקמות שמשנה את התכונות הביומכניות של רצפת האגן אגן. במהלך ההריון, המריצה הנוספת של אגן אגן אגן ופלשיה עוברת שינויים משמעותיים, כולל טיפוס קולגן מוגבר III ביחס לסוג I, תוכן מוגבר, שינוי קידודי, ושינויים מעבר.

בדיקות Tensile של רקמת בנרתיק ורצועות אגן ממודלים בעלי חיים לאחר לידה מגלה ירידה במודולוס גמישים וכוח רב-קרקעי גבוה בהשוואה לפקדים אפסיים.שיקום של תכונות מכניות אלה נראה להיות תלוי זמן, עם שיפור משמעותי על ידי 12 שבועות לאחר לידה ברוב הנשים.

שריר הlevator עצמו גם עובר שינויים לאחר הלידה.מחקרים היסטולוגיים הראו ראיות לנזק בסיבים שרירים, מחיקה, ופיברוזיס אצל נשים עם אגרה levator. שינויים מבניים אלה מתרגמים לכוח החוזה מופחת ותבניות הפעלה שרירים משתנות, אשר ניתן לכבוי במודלים חישוביים על ידי התאמת פרמטרים כגון מתח מרבי, הפעלה מתמדת, ופסיביות.

שינויים עצביים

לידה ילד יכול לגרום לפציעה משמעותית העצב המפוחד וענפים אחרים המבינים את רצפת האגן.מתחים במתח במהלך השלב השני של העבודה, דחיסה על ידי ראש העובר, וטראומה ישירה ממכשולים או משלוח ריק כל לתרום לנזק עצבי.גם בהיעדר פגיעה עצבית מוגזמת, תהליך של אספקת הנרתיק יכול לשנות את התזמון והתיאום של שריר אגן, הפעלה, צמצום האפקטיביות של רפלקסיביות ורטיכות.

מודלים ביומכניים המשלבים אלמנטים עצביים הראו כי עיכוב או מופחת הפעלת שרירים באופן משמעותי פשרה עומס רצפת אגן שיתוף. בתנאים דינמיים כגון שיעול או לקפוץ, רקמות החיבור הפסיביות לשאת שיעור גדול יותר של העומס כאשר הפעלת שרירים לקויה.שינוי זה בעומס מגביר את הסיכון של stretching ו microtrauma לרצועות ו fascia, פוטנציאל תוך כדי הגדלת מעגל של התדרדרדרדרציה מכנית.

גישה מודלים

מודלים של Finite Element

יסוד פינטט מודלינג (FEM) הוא הגישה החישובית הנפוצה ביותר ללימוד מכניקת רצפת אגן.FEM כרוך בפירוק האנטומיה של אגן לאלפים או מיליוני מרכיבים קטנים, שכל אחד מהם מוקצה תכונות חומריות הנגזרות מבדיקות ניסיוניות של רקמות ביולוגיות. בתנאים Boundary - כגון החזקות קבועות בעצם הפאב, קרום, וקירות מאוחרים מאוחרים יותר - מוחלים לסימולציה של השרירים, מייצגים מגבלות שרירים או תפקוד.

מחקרים מתקדמים של רצפת האגן שלאחר לידה התמקדו במספר יישומי מפתח.חוקרים סימולו את ההשפעות של levator ani avulsion על חלוקת מתח בקירות הנרתיק ורצועות אוטורגול, המוכיחים כי אפילו avulsion חד-צדדי מגביר את הלחץ על ידי 40-60% במהלך תמרון Valsalva. מחקרים אחרים עיצבו את ההשפעה של רקמות משתנות לאחר ההריון, מראה כי אפילו הפחתה חד-צדדית של איברים חזקים תחת לחץ דם יכול להיות מופחתת של איברים קשים.

התקדמות חשובה אחת ב FEM היא השימוש בגיאומטריה ספציפית לחולה ששוחזר מ-MRI או אולטרסאונד 3D. מודלים אלה ללכוד וריאציות בודדות בצורת אגן, נפח שרירים, ומיקום איברים כי מודלים גנריים לא יכולים.מודלים ספציפיים לחולה שימשו כדי לחזות אילו נשים בסיכון הגבוה ביותר להתקדמות ההסתברות ולדמיית התוצאות המכאניות של טכניקות תיקון כירורגיות שונות עבור האנטומיה של המטופל מסוים.

מודלים מתאימים של Soft Tissues

הדיוק של כל מודל חישובי תלוי בביקורתיות על המשוואות החוקתיות המשמשות לתיאור התנהגות רקמות. רצפה Pelvic מציג תגובות מכניות מורכבות כולל מערכות יחסים לא ליניאריות ללחץ, מהירויות (התנהגות תלותית בזמן), anisotropy (נכסים עצמאיים עקיפים), ו התכווצות פעילה בשריר.

מודלים חומריים היפראלסטיים, כגון Ogden, Mooney-Rivlin, ו- Demiray פורמולציה, משמשים בדרך כלל כדי ללכוד את התגובה הלא ליניארית של ligaments ו fascia. אלה מודלים מניחים כי רקמות יכולות לעבור עיוותים גדולים תוך חזרה לצורה המקורית שלהם על unloading, אשר עקבי עם ההתנהגות של רקמות חתומות.

עבור רקמת השריר, דגמי TMHill-type הכוללים מרכיבים גמישים ופעילים הן סטנדרטיות.מודלים אלה מהווים חשבון עבור מערכות יחסים של כוח וכוח-כוח של שריר, כמו גם דינמיקה הפעלה. בהקשר שלאחר לידה, פרמטרים הקשורים ללחץ פעיל מקסימלי וקצב הפעלה עשוי להיות מופחת כדי לשקף נזק שרירים או דהורציה, בעוד נוקשות פסיבית עשויה להשתנות כדי לשקף שינויים ברקמות החיבור בתוך הרחם.

לאחרונה, מודלים זעירים בהשראת מיקרו-מבנה פותחו כי משלבים במפורש אוריינטציה סיבים התנגשות והפצה.מודלים אלה יכולים ללכוד את ההתנהגות האנסוטרופית של רקמות אגן יותר מדויק מאשר מודלים פנומנולוגיים טהורים, והם מציעים את הפוטנציאל לקשר שינויים מיקרו-מבנהיים - כגון התנגשות מחדש לאחר לידה - ישירות להתנהגות מכנית מקרוסקופית.

מודלים של חומרים ואוכלוסייה

מודלים Computational ניתן ליישם בשני קשקשים משלימים: מודלים ספציפיים לנושא שלוכדים את האנטומיה והנכסים המפורטים של אישה אינדיבידואלית, ומודלים המבוססים על אוכלוסייה החוקרות את יכולת החיים על פני קבוצה. Both גישות יש ערך במחקר קומה לאחר לידה pelvic.

מודלים ספציפיים בכפוף הם חיוניים לתכנון כירורגי ולהבין מדוע מטופל מסוים פיתח הפרעת אגן אגן.מודלים אלה דורשים נתונים הדמיה ברזולוציה גבוהה, בדרך כלל MRI, אשר מתפצל כדי ליצור ייצוג 3D של עצמות אגן, שרירים, ligaments, ואיברים. תכונות חומריות עשויים להיות מוקצה על בסיס ערכים שפורסמו עבור רקמות דומות, או אידיאלי, בהתבסס על מדידות ספציפיות לחולה מאולטרסאונד או אסטוגרפיה מגנטית.

מודלים המבוססים על אוכלוסיות, לעומת זאת, משמשים להבנת עקרונות כלליים ולזהות גורמי סיכון.על ידי יצירת מודלים מרובים אשר משתנים גיאומטריה אנטומית, תכונות רקמות, תנאי טעינה, החוקרים יכולים לבצע מחקרים וירטואליים כדי לזהות אילו שילובים של פרמטרים קשורים ביותר עם כשל מכני. גישה זו שימשה כדי להראות כי שילובים של הפחתה ברקמות וחולשה שרירים מייצרים סיכון גבוה במיוחד עבור הסתברות, אפילו כאשר לא אחד מהם נחשב פתולוגי בלבד.

רכישת נתונים לפיתוח מודל

הדיוק והתועלת הקלינית של דגמי רצפה אגן תלויים במידה רבה באיכות נתוני קלט. נדרשים שלוש קטגוריות עיקריות של נתונים: גיאומטריה אנטומית, תכונות חומריות רקמות, תנאי טעינה.

(FLT:0) גיאומטריה אנאטומית FLT:1 הוא בדרך כלל המתקבל מ-MRI, המספק ניגוד רקמה רך מעולה ויכול לפתור את האנטומיה המפורטת של levator ani, pelvic ligaments, ועמדות איברים. Diffusion Tenor MRI הוא טכניקה חדשה יותר שיכולה גם למפות אוריינטציה סיבים, מתן נתונים עבור מודלים אנסטרופליביים.

(FLT:0) תכונות חומריות חומריות מטבוליזם 1 הם מאתגרים יותר להשיג בבני אדם חיים. Ex vivo בדיקות של ביופסיה מספק מדידות ישירות אבל הוא מוגבל לנשים העוברות ניתוח, והם לא יכולים לשקף בהתנהגות vivo. Ultrasound elastography ו esonance מגנטית elastography הם טכניקות מתפתחות המדידה נוקשות לא פולשנית, והם כבר להעריך לאחר שינויים רלוונטיים של מחזוריימים אחרים של שיטות ניטור פוטנציאלי של הלידה.

(FLT:0) תנאי ההשתלה של כוח האדם, כולל לחץ תוך-אבנטי במהלך פעילויות שונות, הגודל והכיוון של כוחות השרירים, ועומסי כבידה. לחץ תוך- הבטן נמדד באמצעות חיישנים חוזרים או בנרתיק במהלך שיעול, הרמת ופרקת דפוסי הפעלה שרירים ניתן להעריך באמצעות פני השטח או אלקטרומוגרפיה אלחוטית משובחת אלה מספקים תנאים ריאליים עבור סימפטומים ספציפיים של תפקוד לאחר השתלת של נשים.

יישומים קליניים של מודלים של Pelvic Floors

מודלים Computational של רצפת האגן מתורגמים יותר ויותר לכלים קליניים המשפיעים ישירות על טיפול בחולי.בהגדרה שלאחר הלידה, מספר יישומים מראים הבטחה מסוימת.

(FLT:0Risk stratification וחיזוי FIRLT:1) הוא אחד היישומים החשובים ביותר קלינית בעל ערך קליני. על ידי שילוב נתוני הדמיה ספציפיים לחולה עם מודלים של התנהגות רקמות, רופאים עשויים להיות מסוגלים לזהות נשים בסיכון גבוה לפתח הפרעות רצפת אגן לפני הופעת הסימפטומים.זה מאפשר התערבות מוקדמת עם אימון רצפת שרירים אגן, שינויים התנהגותיים, או למנוע דיוקים אחרים הראו כי הם רק מדדים מכניים עם רמות אטומטרוניות.

(FLT:0 סימולציה ארגונית ותכנון 1.06) הוא יישום חשוב נוסף. עבור נשים אשר לפתח אגן של אגן pelvic או חוסר יכולת הדורש ניתוח, מודלים ספציפיים לחולה יכולים לדמות את התוצאות של גישות כירורגיות שונות. לדוגמה, מודלים יכולים להראות כיצד שקורוקולקסדי מחלק עומס להליך הקרבה של המחלה בהשוואה ל- ⁇ , או להשגרת טיפול כירורגית, כיצד טיפול יעיל יכול להשפיע על לחץ או על עיכובים שונים של טיפול.

(FLT:0) אופטימיזציה אופטימיזציה אופטימיזציה אופטימיזציה של אגן 1 (FLT:1 ), הוא תחום גדל והולך של עניין. Pelvic רצפת שריר אימון הוא הטיפול הראשון קו ראשון עבור הפרעות קומה אגן רבים, אבל דבקות היא לעתים קרובות עני ותוצאות משתנות באופן נרחב.מודלים יכולים לדמות סוגים שונים של התכווצות - טיפול נגד אינטנסיביות בינונית, גבוהה לעומת אינטנסיביות מתונה - טעינת רקמת שומן וגיוס שריר.

אתגרים נוכחיים

למרות התקדמות משמעותית, כמה אתגרים מגבילים את אימוץ הקליני הנרחב של מודלים מכניים של רצפת האגן.

(FLT:0) , 000 ⁇ varientiabilityFLT:1 נשאר קושי בסיסי.הנכסים המכניים של רקמות רצפת אגן אגן להשתנות באופן נרחב בין אנשים בשל גורמים גנטיים, גיל, שוויון, מעמד הורמונלי, ופציעה קודמת, בעוד ערכים של האוכלוסייה-ממוצע שימושיות להבנה כללית, הם עשויים להיות לא מספיק עבור תחזיות ספציפיות לחולה.

(FLT:0) תנאים וטעינה של 1 בינואר קשה להגדיר במדויק. רצפת האגן מחוברת למבנים הסובבים - הקיר הבטןי, ה-diaphragm, עמוד השדרה וקיצוניות נמוכה יותר - שכל אלה תורמים לעומס שידור.

(FLT:0)ValidationFLT:1 של תחזיות מודל נגד תוצאות קליניות הוא חיוני אך מאתגר. מדידות ניסיוניות של לחץ פנימי וזן קשה מאוד להשיג בני אדם חיים, ולכן מודלים חייבים להיות מאומתים בעקיפין.השוואה עם מיקום איברים על דימות דינמיות, מדידות לחץ, וציוני סימפטום קליני מספק אימות כלשהו, אך היחסים בין אמצעים חלופיים אלה לבין הכמויות המכאניות על ידי מודלים לא תמיד הם פשוט.

(FLT:0) חישוביות עלות גבוהה (FLT) 1 יכול להיות מחסום, במיוחד עבור מודלים ספציפיים לחולה הדורשים פילוח מפורט וניתוח אלמנט סופי.התקדמות במגזר אוטומטי באמצעות למידה עמוקה ובסימולציה GPU-accelerated הם צמצום זמני חישוב, אבל אימוץ קליני ידרוש כלים שיכולים לייצר תוצאות בתוך מסגרת זמן רלוונטית קלינית - דקות עד שעות, לא ימים.

טכנולוגיות מתפתחות וכיוונים עתידיים

מספר טכנולוגיות מתפתחות וכיוונים מחקר מבטיחים לקדם את תחום הדלפק הקומה האגן בשנים הקרובות.

(FLT:0) מקנה למידה מודלים מונעים נתונים של נתונים 1FIRLT) מציעים חלופות לסימולציות מבוססות פיזיקה מסורתיות.מודלים של Surrogate מאומן על נתונים גדולים של סימולציות אלמנט סופי יכול לחזות תוצאות מכניות כמעט מיידית, המאפשרות תמיכה בזמן אמת בזמן אמת, בנוסף, ניתן להשתמש בלמידה כדי לגלות התאמות בין תכונות הדמיה, רקמות, ותוצאות קליניות שעשויות להיות לא גלויות ממודלים מקודדים בלבד.

(FLT:0) Multiscale Modeling:FLT:1 מבקש לקשר אירועים ברמה המולקולרית והתאית למכניקה ברמת הרקמות והרמת האיברים.עבור נשים לאחר לידה, זה יכול להיות מודל כיצד שינויים מכווני הורמונליים בקידוד צלב קולגן בדרג המולקולרי משפיע על נוקשות הרצועות בקנה מידה האיברים, או כיצד כאבי שרירים ברמות התאיות יש לשנות את המידות האפשריות של תאים כדי ללכוד את המשתנים של תאים ביולוגיים.

(FLT:0) אינטגרציה עם חיישניים לבישים 1FIRLT) היא עוד כיוון מבטיח.מכשירים לבישים המדגימים לחץ תוך-אבדום, הפעלה שרירים ודפוסי תנועה יכולים לספק נתונים קלט רציף למודלים חישוביים, המאפשרים להם לדמות תנאי טעינה בעולם האמיתי ולא תרחישים מעבדה אידיאליים.זה יגרום לחיזויים יותר תקפים אקולוגיים ורלוונטיים יותר לחיי היומיום של המטופלים.

(FLT:0) מודלים של מודל לחיקוי זמן 1 (FLT:1 ), אשר עוקב אחר נשים בודדות באמצעות הריון, משלוח, ואת התקופה שלאחר הלידה הוא הרחבה טבעית של העבודה הנוכחית.על ידי יצירת מודלים של זמן-מה שמעדכנים תכונות רקמות ואנטומיה כפי שהם משנים, החוקרים יכולים לדמות את המסלול כולו של רצפת אגן או הידרדרות.

אימות חיצוני באמצעות מחקרים גדולים, רב-מרכזיים יהיה קריטי לתרגום כלים חישוביים אלה לפרקטיקה קלינית. [+] פעולות שיתופיות כגון FLT:0Pelvic Floor Research GroupFLT:1 ו-conortia בינלאומיות פועלים כדי סטנדרטיזציה של איסוף נתונים ופרוטוקולים אימות מודל. כמו אלה מאמצים בוגרים, מודלים מכניים של רצפת האגן הם להיות מרכיב סטנדרטי של טיפול פורמלי, להציע נשים רלוונטיות יותר ואפשרויות טיפול ריצוף אישי יותר.

עבור רופאים וחוקרים המבקשים משאבים נוספים, ה-FLT:0NICHD pelvic Floor pagecioFLT:1 מספק רקע סמכותי, וסקירות האחרונות כגון FLT:2 אלה ביומכניקה מקיפה (ראו: 3) , להציע כיסוי מפורט של טכניקות דוגמנות ויישומים הקליניים שלהם.