автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.17, диссертация на тему:Модели и методы оценки состояния мочевого пузыря



Аль-Муджагед Исмаил Исгак

МОДЕЛИ И МЕТОДЫ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ МОЧЕВОГО ПУЗЫРЯ

Специальность: 05.11.17 - Приборы, системы и изделия

медицинского назначения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 1 ДПР 2011

Санкт-Петербург - 2011

4844362

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)»

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Бегун П.И. Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Коротков К.Г. кандидат технических наук, доцент Кривохижина О.В.

Ведущая организация- Санкт- Петербургский государственный политехнический университет

5 у 0 °

Защита состоится «ас т» ЧМрЩ^ 2011г. в часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.238.09 Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) по адресу: 197376, Санкт-Петербург, ул.

Проф. Попова, 5АМ ^

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций

Болсунов К.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В структуре смертности населения России от злокачественных опухолей удельный вес больных со злокачественными заболеваниями мочевых органов составил 6,5%, причем среди мужского населения злокачественные опухоли мочевой системы занимают четвертое место. Коррекция и реконструкция аномалий мочевого пузыря (МП) одна из основных задач урологической хирургии. Заместительная реконструкция МП предпринимается после эвисцерации малого таза по поводу опухолей прямой кишки, гениталий, а также при определённых аномалиях развития мочеполовой системы. Особую значимость проблема заместительной цистопластики обретает при поражениях, требующих цистэктомии: инвазивных формах рака МП, локализации опухоли в шейке или множественном поражении МП.

В настоящее время известно более 80 методов надпузырного отведения мочи, однако ни один из них не является жизненно комфортным. Проблемы обусловлена несоответствием между высокими показателями выживаемости больных после радикальной цистэктомии и низким качеством их жизни после перенесенной операции - тягостная необходимость существовать с дренажными трубками или с мочевыми кишечными резервуарами, требующими систематической катетеризации.

Лучшим на сегодняшний день по результатам проведенных сравнительных исследований считается ортотопическое замещение МП. Этот метод не только имеет более низкую частоту осложнений и хорошие функциональные результаты, но и обеспечивает больным наилучшее качество жизни. Ортотопическое замещение, обеспечивающее произвольное мочеиспускание через уретру, самая сложная операция в урологии. Разработан ряд методов создания ортотопических МП из различных сегментов желудочно-кишечного тракта.

В настоящее время в литературе отсутствуют материалы по биомеханическим исследованиям состояния МП в норме, при патологических изменениях, реконструкции и коррекции.

Отсутствие необходимых знаний о возникающем напряженно-деформированном состоянии в МП при патологических изменениях, реконструкции и коррекции объясняет тот факт, что в урологии из-за отсутствия необходимого информационного обеспечения, до настоящего времени не сложилось общее мнение о технологии проведения операций, не изучены условия минимальной травматизации биологических структур. По

сути, операции выполняются "вслепую". Врач руководствуется только предшествующим опытом и опирается на свою интуицию.

Создание новых надежных оперативных методик невозможно без применения методов предоперационного прогнозирования результатов операций.

Приведенные факты позволяют сделать вывод об актуальности темы диссертации, которая определяется:

1) отсутствием объективных методов предоперационного прогнозирования состояния структур МП при патологических изменениях, реконструкции и коррекции;

2) существующими потребностями в предоперационном прогнозировании результатов реконструкций и коррекций МП;

3) возможностями современных компьютерных технологий. Актуальность работы обусловлена необходимостью разработки и

внедрения в клиническую практику методов оценки состояния МП и предоперационного прогнозирования состояния МП после коррекции и реконструкции.

Объект исследования - система оценки состояния МП до операции и после нее.

Предмет исследования - биомеханические модели и методы оценки состояния МП и предоперационного прогнозирования состояния МП после коррекции и реконструкции.

Цель работы: разработка биомеханических моделей МП, методов оценки состояния МП и предоперационного прогнозирования состояния МП в результате коррекции и реконструкции.

Задачи исследования. Для разработки таких биомеханических методов необходимо решить следующие задачи:

1. Построить с использованием пакетов прикладных программ биомеханические модели мочевого пузыря в норме, патологии, при коррекции и реконструкции, учитывающие их реальные геометрические параметры и механические свойства структур;

2. Создать методы исследования напряженно-деформированного состояния в мочевом пузыре в норме, патологии, при коррекции и реконструкции;

3. Провести исследования напряженно-деформированного состояния, возникающего в структурах мочевого пузыря в норме, патологии, при коррекции и реконструкции;

4. Разработать метод предоперационного прогнозирования результатов операций на мочевом пузыре на основе биомеханического моделирования и клинических исследований.

Методы исследования. В работе использованы следующие методы: методы моделирования с использованием пакетов прикладных программ, механики твердого деформированного тела и теории оболочек. Модели для исследования напряженно-деформированного состояния при хирургических воздействиях на рассматриваемые биологические структуры были реализованы при использовании модуля конечно-элементного анализа COSMOSWorks, интегрированного в систему пространственного моделирования 8о11с1\Уогкз. В программе БоИс^огкз содержится алгоритм построения примитивных объемных моделей из двумерных геометрических примитивов и алгоритм построения основной модели из примитивных объемных моделей. Построение основной модели заключается в сборке примитивных объемных моделей и выполнении условий сопряжения. В пакете прикладных программ COSMOSWorks выполняется: 1) имитация процесса исследования объекта при разнообразных вариантах его геометрии и условий нагружения; 2) наглядное графическое отображение результатов исследования напряжений и перемещений объекта.

Научная новизна результатов заключается в том, что:

1) предложенный алгоритм исследований напряжений и перемещений в МП позволяет строить для них модели с использованием пакетов прикладных программ;

2) построенные модели позволяют исследовать напряженно-деформированное состояние МП в норме, при патологических изменениях, коррекции и реконструкции;

3) разработанный метод с использованием биомеханических моделей позволяет проводить предоперационное прогнозирование результатов коррекции и реконструкции МП на основе компьютерного моделирования с использованием пакетов прикладных программ и клинических исследований.

Практическую ценность работы составляют:

1) методики исследования напряженно-деформированного состояния МП в норме, патологии и при хирургических операциях;

2) модели, построенные при использовании пакетов прикладных программ для предоперационного прогнозирования результатов коррекции и реконструкции МП;

3) информационное обеспечение, позволяющее прогнозировать состояние мочевых пузырей, их коррекцию и реконструкцию.

Научное положение, выносимое на защиту:

Для повышения эффективности осуществления медицинской реабилитации мочевого пузыря необходимо использовать биомеханические модели МП, учитывающие их геометрические параметры и механические свойства структур, методы исследования и оценки состояния МП и предоперационного прогнозирования состояния МП в результате коррекции и реконструкции.

Внедрение результатов. Результаты работы внедрены в учебный процесс: 1) в лекционный курс дисциплины Биомеханическое моделирование объектов протезирования; 2) в раздел методического пособия «Биомеханическое моделирование объектов протезирования» (автор Бегун П.И.),

Апробация работы. Основные научные и практические результаты работы докладывались и обсуждались на 4 всероссийских и международных научных и научно-технических конференциях, в том числе: Ежегодная всероссийская научная школа-семинар «Методы компьютерной диагностики в биологии и медицине» (Саратов, 2009); Политехнический симпозиум «Молодые ученые - промышленности Северо-Западного региона» (Санкт-Петербург, 2006); Всероссийская научно-техническая конференция студентов, молодых ученых и специалистов «Биомедсистемы -2005» (Рязань, 2006); Международная школа-семинар «Математическое моделирование и биомеханика в современном университете» (Ростов-на-Дону, 2009).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных работ, из них - 4 статьи (3 статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК), 3 работы - в трудах и материалах научно-технических конференций.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав с выводами, заключения и списка литературы, включающего 108 наименования, среди которых 73 отечественных и 35 иностранных авторов. Основная часть работы изложена на 155 страницах машинописного текста, включает 109 рисунков и 3 таблицы.

СОДЕРЖАЩЕЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследования, определены цели и задачи работы, объект и предмет исследования, сформулированы научные положения, выносимые на защиту, определены их научная новизна и

практическая значимость, приведены сведения об апробации и внедрении результатов работы.

В первой главе проведен анализ современного состояния исследований мочевых пузырей в норме, патологии и во время хирургических операций и выявлены проблемы предоперационного прогнозирования результатов хирургических операций на мочевых пузырях.

Широкий диапазон возможных методов коррекции патологий делает актуальной проблему создания методики выбора путей рационального хирургического воздействия. Во всех принципиальных направлениях рассмотренных проблем: медицинских, технических и фундаментальных -неотъемлемой частью является моделирование мочевых пузырей на основе биомеханики. Проведенный анализ показывает, что ранее построенные модели мочевых пузырей имеют общие несовершенства: без обоснования вводятся упрощенные формы. Не проводился биомеханический анализ состояния патологических образований мочевых пузырей, их коррекции и реконструкции при создании ортотопических резервуаров.

Разработанные ранее модели не позволяют построить диагностическое обеспечение для урологии. Недостатком является отсутствие системы предоперационного прогнозирования результатов коррекции и реконструкции мочевых пузырей. Следовательно, невозможно обоснованно осуществить выбор технологии проведения операции, обеспечить минимальную травматичность биологических объектов и минимальный риск возникновения рецидива.

Во второй главе рассмотрены биомеханические основы моделирования при использовании пакетов прикладных программ состояния мочевых пузырей в норме, при патологических измененениях, после коррекции и реконструкции.

В пакетах прикладных программ Solid Works, COSMOSWorks построены четыре модели для исследования напряженно - деформированного состояния (НДС) в структурах МП: 1) первая модель - МП в норме (рис. 1,а); 2) вторая модель - МП с патологическим образованием дивертикулом (рис.1,г); 3) третья модель - МП с ушитым устьем после иссечения дивертикула (рис.1,ж); 4) четвертая модель - МП с рубцом, образовавшимся после ушивании устья (рис. 1 ,к).

В первой модели введены допущения: 1) материалы МП и внутреннего сфинктера однородные и изотропные; 2) приведенные модули нормальной упругости -Ем, Ев коэффициенты Пуассона vM, vc; 3) толщина стенки i ~ го наполненного МП плавно изменяется от Иц =■ кг h]y в верхушке до 1,67 hjt на

границе участков верхней и средней трети МП и 2hti при основании (Л/ -толщина в верхушке МП); 4) km - отношение высоты Я/ / - ой осесимметричной модели МП куполообразной формы, к его наибольшей ширине Sj\ 5) шейка МП жестко защемлена на кольце шириной взащ; 6) высота и радиус сфинктера h^, R^; 7)) открытие просвета происходит при давлении р - 4 кПа при тоническом сокращении внутреннего сфинктера МП. Во второй модели в дополнение к первой введены допущения: 1) материал дивертикула однородный и изотропный с приведенным модулем нормальной упругости Ед, и коэффициентом Пуассона vd; 2) начальные напряжения в стенках дивертикула отсутствуют; 3) устье в шейке дивертикула круглое с внутренним радиусом Ry; 4) к внутренней поверхности дивертикула приложено гидростатическое давление р, при котором открывается внутренний сфинктер; 5) стенка дивертикула образована из сегмента МП, ограниченного устьем дивертикула; 6) толщина стенки наполненного дивертикула hd', 7) форма дивертикула шарообразная с внутренним радиусом Rd-, 8) а - угол между осью дивертикула и горизонтальной плоскостью. В третьей модели в дополнение ко второй введены допущения: 1) дивертикул иссечен, 2) в сшитом устье дивертикула, по его краям распределена нагрузка q, обеспечивающая соединение краев устья встык. В четвертой модели в дополнение ко второй введены допущения: 1) материал рубца, образованного на участке сшитого устья дивертикула однородный и изотропный; 2) приведенный модуль нормальной упругости рубца 2Ема, коэффициент Пуассона, vpy6. 3) длина рубца 1р меняется в зависимости от радиуса устья Ry. 4) ширина рубца рубца hp.

На рис. 1 приведены эпюры напряжений и перемещений в структурах мужского МП в норме (рис. 1,6,в); с патологическим образованием дивертикулом (рис.1,д,е); 3) с ушитым устьем после иссечения дивертикула (рис. 1,з,и); 4) с рубцом, образовавшимся после ушивании устья (рис.1,л,м) при введении в модели следующих геометрических параметров и механических свойств структур МП: 1) Ем = 0,25 МПа; Ес = 0,5 МПа; vM =0,45; vc=0,4; hi = 3 мм; hi = 5мм; Ьз = 6 мм; ki = 1,05; Hi = 89мм; Si = 94мм; объем У,=263мл; Рп = 4кПа; hci=5,8 мм; Rci=2,5 мм; S3am = 10 мм; 2) Ед = 0,25 МПа; уа =0,45; а = 45°; Ry= 10 мм; Яд = 20 мм; 3) Ер>б = 0,5 МПа; vpy6=0,4; hp = 2мм; 1р = 30мм. Вычисления проведены при разбиении четырех моделей соответственно на 34,46,25 и29 тысяч конечных элементов.

В пакетах прикладных программ Solid Works, COSMOSWorks построены десять моделей для исследования НДС в структурах ортотопических МП,

Рис.1 Модели мочевого пузыря, построенные в COSMOS Works (а, г, ж, д) и эпюры напряжений (б, д, з, л) и перемещений (в, е, и, м)

построенных по пяти различным методикам (рис.2): первые три методики (по методам: VIP, Studer, Hautmann, предусматривают построение резервуаров, замещающих МП из тонкой кишки, четвертая - из сегмента сигмовидной кишки и пятая - из сегмента желудка. Пять моделей построены для ортотопических МП при внутрипузырном давлении р, соответствующем давлению в момент открытия внутреннего сфинктера, а пять других при внутрипузырном давлении р2 и мышечном усилии рж, необходимом для его опорожнения.

Модели ортотопических МП построены при следующих допущениях: 1) материалы искусственных МП и рубцов однородные и изотропные с приведенными модулями нормальной упругости Ej, Epi и коэффициентами Пуассона v,;, vpi; 2) толщина стенки резервуара hu и ширина рубцов h2i постоянные; 3) высота Hpi, ширина Spj, объем и форма МП определены технологией сшивания; 4) МП жестко закреплен на участке шириной S3aui; 5) длина сегмента желудочно - кишечного тракта L, 6) диаметр сфинктера Dc; 7) нерассечённая афферентная трубочка резервуара имеет высоту Нх и радиус RT; 8) к наружной стенке резервуара на площади S, прикладывается мышечном усилии рж необходимое для его опорожнения.

а б в X к г д

^ЧГ' ¿йЯЁЙГ ' . * 1 j -яетв. 0т % j / / ® | » f/l У" ,

Рис.2. Схемы ортотопических мочевых пузырей построенных по методам: а -VIP, б - Studer, в - Hautmann, г - из сигмовидной кишки, д - из сегмента

желудка

На рис 3,4 приведены содержательные модели ортотопических мочевых пузырей и эпюры напряжений и перемещений, возникающие при внутрипузырном давлении и мышечном усилии.

Вычисления проведены при введении в модели следующих геометрических параметров и механических свойств структур МП:

Рис.3. Содержательные модели ортотопических мочевых пузырей построенные по методам VIP (a), Studer (г), Hautmann (ж) и эпюры напряжений (б, д, з) и перемещений (в, е, и), возникающие при внутрипузырном давлении и мышечном усилии

1) для ортотопических резервуаров сшитых из подвздошной кишки: Evip — 5,44 МПа; Еруб= 32,64 МПа; vvip=0,45; 0,4; h, = 3 мм; h2 = 2 мм; S,an, = 10

мм; 8 „[р = Бяш = 8ьаи =13,36 см1; рп = 2 кПа; а) по методу У1Р: 8Р = 142 мм; Нр = 71 мм; Вс = ] 3 мм; = 411 мл; рж= 15282 Н/м2; б) по методу 81ис1ег: 8Р = 111 мм; Нр = 91 мм; Нг = 200 мм; 11т = 15,5мм; = 12,3 мм; \$я = 662 мл; рж= 15626 Н/м2; в) по методу НаШтапп: 8Р = 131 мм; Нр = 117 мм; Нт = 100 мм; 11т = 15,5 мм; Ос = 14,6 мм; УЬаи = 963 мл; рж= 15642 Н/м2; 2) из сигмовидной кишки: Есиг= 0,9 МПа; Еруб = 5,4 МПа; ус„г=0,45; уруб=0,4; = 5 мм; Ь2 = 2 мм;

= 87 мм; Нр = 171 мм; Ц; = 13,5 мм; Усиг =719 мл; 8СИГ = 13,36 см2; рж = 7621 Н/м2; 3) из желудка: Ежел= 0,4 МПа; Еру6 = 2.4 МПа; ужи=0,45; ч^сТ0,4; И) = 5мм; Ь2 = 2 мм; 8Р= 80 мм; Нр = 118 мм; Бс = 13,4 мм; = 234 мл; $жел

= 13,36 см2 ;рж = 4949 Н/м 2 .

Рис.4. Содержательные модели ортотопических мочевых пузырей, построенные из сигмовидной кишки (а) и из сегмента желудка (г) и эпюры напряжений (б, д, з) и перемещений (в, е, и), возникающие при внутрипузырном давлении и мышечном усилии

Вычисления проведены при разбиении пяти моделей соответственно на 34,5; 40,3; 36,5 37,7и 31,5 тысяч конечных элементов. Для оценки точности расчетов при использовании пакета прикладных программ С08М08\\гогкз,

проведено аналитическое вычисление для задачи сходной с рассматриваемыми, но настолько простой, что возможно ее точное аналитическое решение. Погрешность проведенных вычислений напряженного состояния тонкостенного цилиндра с толщиной И и модулем нормальной упругости Е, один конец которого жестко закреплен, а на другом - сферическое днище, находящийся под действием внутреннего давления р, как трехмерного тела составила 30%, а при вычислениях как оболочки - 48%.

В третьей главе проведены исследование и получены зависимости напряженно - деформированного состояния (типа рис. 5) от механических свойств и геометрических параметров для: 1) мужского и женского МП в норме, при патологии и коррекции; 2) бесклеточного биопротеза; 3) ортотопических МП, выполненных по различным методикам.

а а 1 7.8 - 6.6 -5.4 -4.2 -1 - 5*. Па + : \ б 7/1 ю - 8.5 - 5.5 - м -т...........:...........-

: ! I

: :

0.6 0.8 1 1.2 1.4 /и 4 4 0. т- 1 ■■■' 1 1 ■ Г "1 б 0.8 1 12 14 /Г;

В СГ.1 2.6 - 2.2 ^ 1.8 - 1.4 • 0. Па — г ».1 1.45 1.42 1.39 1.36 1.33 о' М -..... — ..........;

:

*

1 - Г" —'[--Г1 " Г "1 1 - 1 2 3 4 5 6 т 1 2 3 4 5 6 Л)

Рис. 5. Зависимости экстремальных значений напряжений (а, в) и перемещений (б, г), при давлении соответствующем открытию внутреннего сфинктера, в мочевых пузырях с физиологическими объемами 512 мл от параметра к, (а, б) и в ортотопическом мочевом резервуаре сконструированном по методу Бйхёег от параметра щ (в, г)

В структурах стенки мужского МП объемом 263 мл (512 мл): 1) с увеличением толщины стенок от верхушки к основанию в 1,75 раза напряжения уменьшаются в 1,32 (1,92) раза, а перемещения - в 1,31 (2,07) раза; 2) с увеличением объема в 1,95 раза, в зависимости от толщины стенки, напряжения увеличиваются в 1,52 - 2,21 раза, а перемещения в 1,68 - 2,66 раза; 3) экстремальные значения напряжений объемом 263 (512) мл в зависимости от толщины стенки меньше предела прочности от 6,25 до 8,5 раза (от 3,25 до 5,6).

В структурах стенки МП объемом 263 мл с патологическими образованиями (дивертикулами): 1) при отношении R/ hd > 66 экстремальное значение напряжение превышает предел прочности; 2) с увеличением радиуса дивертикула от 10 мм до 17,5 мм (12,5 мм до 25 мм; от 25 мм до 35 мм) при радиусе устья Ry = 5 (10, 20) мм напряжения увеличиваются в 4,27 (2,59; 1,73) раза, а перемещения - в 2,87 (3,41; 1,73) раза соответственно.

В области сшитых устьев дивертикулов объемом 263 мл: 1) при радиусе устья дивертикула Ry > 12 мм экстремальные значения напряжений превышают разрушающие напряжения; 2) с увеличением Ry от 5 мм до 25 мм напряжения увеличиваются в 1,8 раза, а перемещения - в 5 раз; а сила натяжения швов - в 1.9 раза.

В области рубцов МП объемом 263 мл: 1) экстремальные значения напряжений меньше разрушающих напряжений в зависимости от отношения Пщ = Еруб/ Ем при п;=2-*-4 в 5,7 раза, при ni=5 в 2,4 раза; 2) с увеличением п, от 2 до 6 напряжения увеличиваются в 1,75 раза

В резервуаре, созданном по методу VIP: 1) с увеличением длины сегмента lvlp от 40 см до 60 см напряжения в резервуаре увеличиваются в 2,27 раза, а перемещения — в 3,13 раза, с увеличением длины сегмента экстремальные значения напряжений увеличиваются, при lvip - 40 см экстремальные значения напряжений меньше разрушающих напряжений в 5,5 раза; 2) с увеличением жесткости рубца экстремальные значения напряжений увеличиваются, при этом остаются меньше разрушающих напряжений: при Пь,= 2 в 5раз;

- с увеличением модуля упругости рубца Epyg (njv 2-^-6) напряжения в резервуаре увеличиваются в 1,85 раза.

В резервуарах, созданных по методу VIP (Studer, Hautmann), при внутрипузырном давлении 2 кПа и мышечном усилии, необходимом для его опорожнения: 1) с увеличением модуля упругости рубца Е^ (и = 2 6) мышечные усилия живота рж в резервуаре увеличиваются в 1,13 (1,72, 1,03) раза; 2) с увеличением жесткости рубца fa = 2 -*• 6) экстремальные значения напряжений увеличиваются в 2,02 (2,12, 1,7) раза, при этом остаются меньше

разрушающих напряжений для МП по методу VIP при «¡=б в 2,3 раза, для МП по методу Studer (Hautmann) при щ = 6 в 3,8 (2,7) раза; - с увеличением nist от 2 до 6 напряжения в резервуаре увеличиваются в 2,02 раза, а перемещения уменьшаются - в 1,06 раза.

В резервуарах, созданных из сегментов сигмовидной кишки при внутрипузырном давлении 2 кПа и мышечном усилии, необходимом для его опорожнения: 1) с увеличением модуля упругости рубца (п; =2 * 6) мышечные усилия живота увеличиваются в 1,51 (1,6) раза, 2) с увеличением пы от 2 до 6 напряжения в резервуаре увеличиваются в 1,7 (1,85) раза, при этом остаются меньше разрушающих напряжений при 6 в 9,1 (13,5) раза.

В четвертой главе рассмотрены вопросы создания и практического применения системы предоперационного прогнозирования состояния структур МП в норме, при патологических изменениях коррекции и реконструкции.

Составной биомеханической частью нового информационного обеспечения являются таблицы, содержащие сведения о механических свойствах биологических структур в норме, патологии и при реконструкции, компьютерные модели МП, геометрическая программа Solid Works, программа для расчета напряженно-деформированного состояния методом конечных элементов COSMOSWorks, алгоритмы проведения исследований и предоперационного прогнозирования результатов операций при использовании системы предоперационного прогнозирования состояния структур МП.

Определение необходимых для исследования геометрических размеров выполняется по УЗИ и компьютерным томограммам. По базе данных устанавливаются механические свойства биологических объектов. Выбирается метод коррекции или реконструкции и проводится анализ. Если напряжения в биологических структурах превышают допустимые, то производится повторный выбор модели в соответствии с разработанным алгоритмом, до тех пор, пока не будет найдена технология хирургического вмешательства, обеспечивающая необходимый результат операции для данного пациента. Результаты прогноза выводятся на печатающее устройство или на накопитель информации. Для расчета рассматриваемых моделей необходим компьютер класса не ниже, чем Pentium IV 3 ГГц, с объемом оперативной памяти не менее 512 Мб и объемом жесткого диска не менее 40 Гб. Расчет каждой из моделей на компьютерах подобного класса, при разбиении на 25-50 тысяч конечных элементов, занимает порядка 10 минут. По результатам проведенного прогноза составляются рекомендации

по выбору технологии хирургического вмешательства. Полученный прогноз не является окончательным и требует заключения врача-хирурга.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1) Построены с использованием пакетов прикладных программ биомеханические модели мочевого пузыря в норме, патологии, при коррекции и реконструкции, учитывающие их реальные геометрические параметры и механические свойства структур;

2) Созданы методы исследования напряженно-деформированного состояния в мочевом пузыре в норме, патологии, при коррекции и реконструкции;

3) Проведены исследования напряженно-деформированного состояния, возникающего в структурах мочевого пузыря в норме, патологии, при коррекции и реконструкции;

4) Разработан метод предоперационного прогнозирования результатов операций на мочевом пузыре на основе биомеханического моделирования и клинических исследований;

5) Разработано информационное обеспечение для исследования мочевош пузыря в норме, патологии, при коррекции и реконструкции.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Актуальность работы определяется отсутствием объективных методов и существующими потребностями в предоперационном прогнозировании состояния структур МП, а также возможностями современных компьютерных технологий. Поэтому целью работы являлось повышение эффективности предоперационного прогнозирования результатов реконструктивных операций путем совершенствования информационного обеспечения системы предоперационного прогнозирования состояния МП.

Для достижения поставленной цели были построены компьютерные модели, учитывающие реальную геометрию и механические характеристики структур МП в норме, при патологических изменениях, коррекции и реконструкции; Проведены исследования напряженно-деформированного состояния, возникающего в структурах МП при патологии, во время и после коррекции и при реконструкции различными методами.

Разработан биомеханический метод предоперационного прогнозирования результатов коррекционных и реконструктивных (при замене МП ортотопическими резервуарами, сшитыми из тонкой и толстой кишок и желудка) операций МП на основе компьютерного моделирования и клинических исследований. На основе этого метода разработано новое информационное обеспечение и предложена обобщенная схема системы предоперационного прогнозирования состояния структур коррегированных и реконструированных МП.

Разработанные методы оценки состояния МП и предоперационного прогнозирования состояния МП после коррекции и реконструкции позволяют учесть индивидуальные особенности геометрических размеров структур МП и патологии конкретного пациента, определить технологию оперативного вмешательства, необходимого для восстановления и сохранении функциональных свойств, и тем самым осуществить предоперационное прогнозирование результатов реконструктивных операции и состояния структур МП. Достоверность исследований подтверждена соответствием полученных результатов с результатами расчета аналитическими методами и клиническими результатами.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК России:

1. Аль-Муджагед И.И., Бегун П.И., Абакумова К.А. Синтез компьютерных методик для клинического анализа исследований состояния структур мочевого пузыря, // Известия Южного федерального университета. Технические науки - 2009 — №9 — С. 8-12

2. Аль-Муджагед И.И. Биомеханическое моделирование мочевого пузыря в норме, при патологии и реконструкции. Российский журнал биомеханики, 2009, том 13, № 2 (44), С. 81-93

3. Al-Mujahed I.I. Biomechanical modeling of the bladder in the norm, at the pathology, and reconstruction, Russian journal of biomechanics, 2009, vol 13,2(44), C. 23-34

Другие статьи и материалы конференций:

4. Аль-Муджагед И.И., Абакумова К.А. Компьютерные модели ортотопических мочевых пузырей и биомеханическое исследование состояния их структур. // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ» - 2009 -№3 - С. 39-44

Аль-Муджагед И.И., Бегун П.И., Абакумова К.А. Биомеханические исследования состояния структур мочевого пузыря в норме, при патологиях, коррекции и реконструкции. Методы компьютерной диагностики в биологии и медицине — 2009: Материалы ежегод. Всерос. науч. школы-семинара. / Под ред. проф. Д.А. Усанова. -Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2009. - С. 62-65 Аль-Муджагед И.И. Биотехническое моделирование мочевого пузыря с патологическим образованием дивертикулом. // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ»- 2009 - №3 - С. 51-55.

Аль-Муджагед И.И. Моделирование мочевого пузыря в норме и при реконструкции. // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ» - 2009 - №1 -С. 59-64.

Подписано в печать 23.03.11. Формат 60*84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 22.

Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии Издательства СПбГЭТУ "ЛЭТИ"

Издательство СПбГЭТУ "ЛЭТИ" 197376, С.-Петербург, ул. Проф. Попова, 5

Список сокращений и определений медицинских терминов в диссертации.

Введение.

Глава 1. Анализ современного состояния исследований мочевого пузыря в норме, патологии и при хирургических операциях.

1.1. Проблемы предоперационного прогнозирования результатов коррекции и реконструкции мочевого пузыря.

1.2. Исследование мочевого пузыря в норме и патологии.

1.2.1. Строение и функционирование мочевого пузыря.

1.2.2. Механические свойства мочевого пузыря.

1.2.3. Сведения о патологиях мочевого пузыря.

1.2.4. Методы диагностики мочевого пузыря.

1.3. Коррекция и реконструкция мочевого пузыря.

1.3.1. Коррекция мочевого пузыря.

1.3.2. Реконструкция мочевого пузыря.

1.4. Исследования биомеханических свойств мочевого пузыря и трансплантатов.

Выводы.

Глава 2. Биомеханическое моделирование мочевого пузыря.

2.1. Построение содержательных моделей мочевого пузыря.

2.2. Решение задач биомеханики методом конечных элементов.

2.3. Сравнительный анализ точности вычислений.

2.4. Моделирование мочевого пузыря с использованием компьютерных программ.

2.4.1. Моделирование мочевого пузыря в норме.

2.4.2. Моделирование мочевого пузыря с патологическими образованиями.

2.4.3. Моделирование реконструированного мочевого пузыря.

2.4.3.1. Моделирование реконструированного мочевого пузыря по методу VIP (Vesica ileale Padovana).

2.4.3.2. Моделирование реконструированного мочевого резервуара по методу Studer.

2.4.3.3. Моделирование реконструированного мочевого резервуара по методу Hautmann.

2.4.3.4. Моделирование реконструированного мочевого резервуара из сигмовидной кишки.

2.4.3.5. Моделирование реконструированного мочевого резервуара из желудка.

Выводы.Ю

Глава 3. Исследование состояния мочевого пузыря в норме, при коррекции и реконструкции.j

3.1. Исследование мочевого пузыря в норме.

3.2. Исследование мочевого пузыря с патологическими образованиями.цз

3.3. Исследование состояния реконструированного мочевого пузыря.

Выводы.

Глава 4. Обеспечение системы исследования состояния мочевого пузыря.

Основные результаты работы.

В структуре смертности населения России от злокачественных опухолей удельный вес больных со злокачественными заболеваниями мочевых органов составил 6,5%, причем среди мужского населения злокачественные опухоли мочевой системы» занимают четвертое место. Коррекция и реконструкция аномалий мочевого пузыря (МП) одна из основных задач урологической хирургии. Заместительная реконструкция МП предпринимается после эвисцерации малого таза по поводу опухолей прямой кишки, гениталий, а также при определённых аномалиях развития мочеполовой системы. Особую значимость проблема заместительной цистоп ластики обретает при поражениях, требующих цистэктомии: инвазивных формах рака МП, локализации опухоли в шейке или множественном поражении МП.

В настоящее время известно более 80 методов надпузырного отведения мочи, однако ни один из них не является жизненно комфортным. Проблемы обусловлена несоответствием между высокими показателями выживаемости больных после радикальной цистэктомии и низким качеством их жизни после перенесенной операции - тягостная необходимость существовать с дренажными трубками или с мочевыми кишечными резервуарами, требующими систематической катетеризации.

Лучшим на сегодняшний день по результатам проведенных сравнительных исследований считается ортотопическое замещение МП. Этот метод не только имеет более низкую частоту осложнений и хорошие функциональные результаты, но и обеспечивает больным наилучшее качество жизни. Ортотопическое замещение, обеспечивающее произвольное мочеиспускание через уретру, самая сложная операция в урологии. Разработан ряд методов создания ортотопических МП из различных сегментов желудочно-кишечного тракта.

В настоящее время в литературе отсутствуют материалы по биомеханическим исследованиям состояния МП в норме, при патологических изменениях, реконструкции и коррекции.

Отсутствие необходимых знаний о возникающем напряженно-деформированном состоянии в МП при патологических изменениях, реконструкции и коррекции объясняет тот факт, что в урологии» из-за отсутствия необходимого информационного обеспечения, до настоящего времени не сложилось общее мнение о технологии проведения операций, не изучены условия минимальной травматизации биологических структур. По сути, операции выполняются "вслепую". Врач руководствуется только предшествующим опытом и опирается на свою интуицию.

Создание новых надежных оперативных методик невозможно без применения методов предоперационного прогнозирования результатов операций.

Приведенные факты позволяют сделать вывод об актуальности темы диссертации, которая определяется:

1) отсутствием объективных методов предоперационного прогнозирования состояния структур МП при патологических изменениях, реконструкции и коррекции;

2) существующими потребностями в предоперационном прогнозировании результатов реконструкций и коррекций МП;

3) возможностями современных компьютерных технологий.

Актуальность работы обусловлена необходимостью разработки и внедрения в клиническую практику методов оценки состояния МП и предоперационного прогнозирования состояния МП после коррекции и реконструкции.

Объект исследования — система оценки состояния МП до операции и после нее.

Предмет исследования — биомеханические модели и методы оценки состояния МП и предоперационного прогнозирования состояния МП после коррекции и реконструкции.

Цель работы: разработка биомеханических моделей МП- методов оценки состояния МП и предоперационного прогнозирования состояния МП в результате коррекции и реконструкции.

Задачи: исследования; Для разработки таких биомеханических методов необходимо решить следующие задачи:

1. Построить с использованием пакетов прикладных программ биомеханические модели мочевого пузыря в норме, патологии, при коррекции и реконструкции, учитывающие их реальные геометрические параметры и механические свойства структур;

2. Создать методы исследования напряженно-деформированного состояния в мочевом пузыре в норме, патологии, при коррекции и реконструкции;

3. Провести исследования напряженно-деформированного состояния, возникающего в структурах мочевого пузыря в норме, патологии, при коррекции и реконструкции;

4. Разработать метод предоперационного прогнозирования результатов операций на мочевом пузыре на основе биомеханического моделирования и клинических исследований.

Методы исследования. В работе использованы следующие методы: методы моделирования с использованием пакетов прикладных программ, механики твердого деформированного тела и теории оболочек. Модели для исследования напряженно-деформированного состояния при хирургических воздействиях на рассматриваемые биологические структуры были реализованы при использовании модуля конечно-элементного анализа COSMOSWorks, интегрированного в систему пространственного моделирования ЗоИс^огкБ. В программе ЗоИс^огкв содержится алгоритм построения примитивных объемных моделей из двумерных геометрических примитивов и алгоритм построения основной модели из примитивных объемных моделей. Построение основной модели заключается в сборке примитивных объемных моделей и выполнении условий сопряжения. В пакете прикладных программ COSMOS Works выполняется: 1) имитация процесса исследования объекта при разнообразных вариантах его геометрии и условий нагружения; 2) наглядное графическое отображение результатов исследования напряжений и перемещений объекта.

Научная новизна результатов заключается в том, что:

1) предложенный алгоритм исследований напряжений и перемещений в МП позволяет строить для них модели с использованием пакетов прикладных программ;

2) построенные модели позволяют исследовать напряженно-деформированное состояние МП в норме, при патологических изменениях, коррекции и реконструкции;

3) разработанный метод с использованием биомеханических моделей позволяет проводить предоперационное прогнозирование результатов коррекции и реконструкции МП на основе компьютерного моделирования с использованием пакетов прикладных программ и клинических исследований.

Практическую ценность работы составляют:

1) методики исследования напряженно-деформированного состояния МП в норме, патологии и при хирургических операциях;

2) модели, построенные при использовании пакетов прикладных программ для предоперационного прогнозирования результатов коррекции и реконструкции МП;

3) информационное обеспечение, позволяющее прогнозировать состояние мочевых пузырей, их коррекцию и реконструкцию.

Научное положение, выносимое на защиту:

Для повышения эффективности осуществления медицинской реабилитации мочевого пузыря необходимо использовать биомеханические модели МП, учитывающие их геометрические параметры и механические свойства структур, методы исследования и оценки состояния МП и предоперационного прогнозирования состояния МП в результате коррекции и реконструкции.

Внедрение результатов. Результаты работы внедрены в учебный процесс: 1) в лекционный курс дисциплины Биомеханическое моделирование объектов протезирования; 2) в раздел методического пособия «Биомеханическое моделирование объектов протезирования» (автор Бегун П.И.),

Апробация работы. Основные научные и практические результаты работы докладывались и обсуждались на 4 всероссийских и международных научных и научно-технических конференциях, в том числе: Ежегодная всероссийская научная школа-семинар «Методы компьютерной диагностики в биологии и медицине» (Саратов, 2009); Политехнический симпозиум «Молодые ученые - промышленности Северо-Западного региона» (Санкт-Петербург, 2006); Всероссийская научно-техническая конференция студентов, молодых ученых и специалистов «Биомедсистемы — 2005» (Рязань, 2006); Международная школа-семинар «Математическое моделирование и биомеханика в современном университете» (Ростов-на-Дону, 2009).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных работ, из них - 4 статьи (3 статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК), 3 работы - в трудах и материалах научно-технических конференций.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав с выводами, заключения и списка литературы, включающего 108 наименования, среди которых 73 отечественных и 35 иностранных авторов. Основная часть работы изложена на 155 страницах машинописного текста, включает 109 рисунков и 3 таблицы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1) Построены с использованием пакетов прикладных программ биомеханические модели мочевого пузыря в норме, патологии, при коррекции и реконструкции, учитывающие их реальные геометрические параметры и механические свойства структур;

2) Созданы методы исследования напряженно-деформированного состояния в мочевом пузыре в норме, патологии, при коррекции и реконструкции;

3) Проведены исследования напряженно - деформированного состояния, возникающего в структурах мочевого пузыря в норме, патологии, при коррекции и реконструкции;

4) Разработан метод предоперационного прогнозирования результатов операций на мочевом пузыре на основе биомеханического моделирования и клинических исследований.

5) Разработано информационное обеспечение для исследования мочевого пузыря в норме, патологии, при коррекции и реконструкции.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Актуальность работы определяется отсутствием объективных методов и существующими потребностями в предоперационном прогнозировании состояния структур МП; а также возможностями современных компьютерных технологий. Поэтому целью работы являлось повышение эффективности предоперационного прогнозирования результатов реконструктивных операций путем совершенствования информационного обеспечения системы предоперационного прогнозирования состояния МП.

Для достижения поставленной цели были построены компьютерные модели, учитывающие реальную геометрию и механические характеристики структур МП в норме, при патологических изменениях, коррекции и реконструкции; Проведены исследования напряженно-деформированного состояния, возникающего в структурах МП при патологии, во время и после коррекции и при реконструкции различными методами.

Разработан биомеханический метод предоперационного прогнозирования* результатов коррекционных и реконструктивных (при замене МП ортотопическими резервуарами, сшитыми из тонкой?, и толстой кишок и желудка) операций МП на основе компьютерного моделирования и клинических; исследований: На основе этого метода разработано новое информационное обеспечение и предложена обобщенная схема системы; предоперационного прогнозирования состояния структур коррелированных и реконструированных МП.

Разработанные методы оценки состояния МП и предоперационного прогнозирования состояния МП после коррекции и реконструкции позволило учесть индивидуальные особенности геометрических размеров структур МП и патологии конкретного пациента, определить технологию оперативного вмешательства, необходимого для восстановления и сохранении функциональных свойств, и тем самым осуществить предоперационное прогнозирование результатов реконструктивных операции« и состояния* структур МП. Достоверность исследований подтверждена соответствием полученных результатов с результатами расчета аналитическими методами и клиническими результатами:

1. Агаджанян Н.А. Основы физиологии человека. - М.: РУДН, 2001 -408с.

2. Аль-Муджагед И.И., Абакумова К.А. Компьютерные модели ортотопических мочевых пузырей и биомеханическое исследование состояния их структур. // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 2009 - №3 -С. 39-44.

3. Аль-Муджагед И.И., Бегун П.И., Абакумова К.А. Синтез компьютерных методик для клинического анализа исследований состояния структур мочевого пузыря, // Известия ЮФУ. Технические науки 2009 - №9 - С. 8-12.

4. Аль-Муджагед И.И. Биомеханическое моделирование мочевого пузыря в норме, при патологии и реконструкции. Российский журнал биомеханики, 2009, том 13, № 2 (44), 81-93

5. Аль-Муджагед И.И. Биотехническое моделирование мочевого пузыря с патологическим образованием дивертикулом. // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ»- 2009 №3 - С. 51-55.

6. Аль-Муджагед И.И. Моделирование мочевого пузыря в норме и при реконструкции. // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 2009 - №1 - с. 5964.

7. Аляев Ю.Г., Амосов А.В., Григорян В.А., Газимиев М.А., Маркосян Т.Г.: Трансуретральная пункционная биопсия опухоли мочевого пузыря. Мед. жур. "SonoAce-Ultrasound" 2004 №12 - С. 52-56.

8. Алямовский, A.A. Собачкин, E.B. Одинцов и др. SolidWorks. Компьютерное моделирование в инженерной практике. СПБ.: БХВ-Петербург, 2006. - 800 с.

9. Бегун П.И., Афонин П.Н., Моделирование в биомеханике: Учеб. пособие. М.: Высшая школа, 2004. — 390с.

10. Бегун П.И., Кормилицын О. П., Прикладная механика: Учебник. -СПБ.: Политехника, 2005. 400с.

11. Бегун П.И., Шукейло Ю. А. Биомеханика. СПБ.: Политехника, 2000. - 464с.

12. Борозда И. В., Бушманов А. В. Исследование биомеханических параметров внутренней полости таза // Медицинская информатика. — 2005. — № 1 (9). — С. 74-79.

13. Ваганов Ю.В., Руцкая Е.А: Компьютерная томография в диагностике опухолевого поражения органов малого таза. Новости лучевой диагностики 1998 №2 - С. 24-25.

14. Велиев Е.И., Лоран О.Б.: Проблема отведения мочи после радикальной цистэтомии и современные подходы к ее решению. Практическая онкология 2003 Т. 4, № 4 - С. 231- 234.

15. Волькенштайн М. Л. Физика мышечного сокращения. Успехи физических наук 1970. Т. 100 - №4 - С. 681-717.

16. Воробьев A.B.: Классификация и диагностика рака мочевого пузыря, вопросы дифференциальной диагностики. Практическая онкология. 2003 Т. 4, № 4 - С. 196- 203.

17. Гордон Дж. Конструкции, или почему не ломаются вещи. М.: Изд-во «Мир». - 1980.-237с.

18. Гоцадзе Д.Т.: Отдаленные результаты континентного отведения мочи на кожу в детубуляризироанный тонкокишечный резервуар. Урология 2003 — №4-С. 18-22.

19. Гоцадзе Д.Т., Пирцхалаишвили Г.Г., Алханишили К.Б.: Тонкокишечный детубуляризированный резервуар для мочи. Урология 1995 №5 - С. 38-41.

20. Даренков С.П., Ковалев В.А., Оччархаджиев С.Б., Дзитиев В.К., Самсонов Ю.В.: Кишечное замещение мочевого пузыря с формированием континентной кутанеостомы. Урология 2006 №1 - С. 33-39.

21. Даренков С.П., Оччархаджиев С.Б.: Этапы развития уретеросигмостомии от операции симона до современных концепций детубулированных резервуаров. Урология 2004 - №6 - С. 53-56.

22. Евсеенко Л. В., Куракин А. А., Тултаев А. В., Черняев А. П. Математическая модель фантома человека в радионуклидной диагностике и терапии: Препр. 24/708 / НИИЯФ МГУ. — 2002.

23. Земляной В.П., Трофимова Т.Н., Непомнящая С.Л., Дементьева Т.В.: Современные методы диагностики и оценки степени распространенности рака ободочной и прямой кишки. Практическая онкология 2005. Т.6 - № 2 - С. 71-80.

24. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975. -318с.

25. Зубарев A.B., Гажонова В.Е. Диагностический ультразвук. Уронефро-логия. М.: Фирма СТРОМ, 2002. - 234 с.

26. Камышан И.С.: Кишечная пластика мочевого пузыря. Урология 1998 -№2-С. 24-27.

27. Капустин С. В., Пиманов С. И., Ультразвуковое исследование мочевого пузыря, мочеточников и почек. М.: Мед. литература, 2001. - 128с.

28. Коган М.И., Перепечай В.А., Тамьянченко ВДС. и др.: Анатомические обоснования к выбору сегмента толстой кишки для создания мочевых резервуаров.1. Урология 1995 №6-С.28-32.

29. Компьютерная: томография: Учеб: пос. / С. К. Терновой, А. Б: Абдураимов, И. С. Федотенков. -М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. 176с.

30. Комяков Б.К., Горелов С.И., Новиков А.И. и др.: Ближайшие результаты радикальных цистэктомий. Урология 2003 №4 - С. 15-17.

31. Комяковi Б.К., Новиков А.И., Горелов А.И. и др.: Ортотопическая пластика мочевого пузыря сегментом желудка. Урология 2004 №3 — С. 32 - 35.,

32. Комяков Б.К., Новиков А.И;, Носиров Д.Б. и др.: Микробиологическая оценка ортотопических мочевых; резервуаров в раннем: т позднем послеоперационном периоде. Вестник Санкт-Петербургского университета 2007. Сер. 11 - Вып. 3 - С. 143-148.

33. Комяков Б.К.: Реконструкция мочевого пузыря резервуаром из илеоце-кального отдела кишечника. Урология 1996 №5 - С. 17-19. .

34. Комяков Б.К., Фадеев В.А., Новиков А.И. и др.: Ортотопическое замещение : мочевого пузыря у женщин. Урология 2006 — №6 С. 44-48.

35. Комяков Б.К., Фадеев: В.А., Новиков А.И. и др.: Уродинамика артифициального мочевого пузыря. Урология 2006 №4 — С. 13-16.

36. Красный С.А., Суконко О.Г., Поляков C.JI., Волков А.Н.: Первый опыт применения нового метода формирования континентного гетеротопии-ческого резервуара после цистэктомии: сайт урологов Беларуси; UroBel.UroWeb.ru. 2007г.

37. Левковский Н: С. Трансуретральная резекция предстательной, железы» и мочевого пузыря. СПБ: Вита Нова, 2002. - 208с.40/ Леках В. А., Ключ к пониманию, физиологии: Учебное пособие. -— М.: Едиториал УРСС, 2002. 360с.

38. Лоран О.Б., Кирпатовский В.И., Мудрая И.С. и др.: Функциональное состояние мочевых путей после пластики мочевого пузыря сегментом подвздошной кишки (Экспериментальное исследование). Урология 1999 -№2-С. 17-23.

39. Мажбиц A.M. Оперативная урогинекология. М.: Медицина, 1964. -415с.

40. Марусина М.Я., Казначеева А.О. Современные виды томографии. Учебное пособие. СПб: СПбГУ ИТМО, 2006. - 132 с.

41. Митьков В.В. Клиническое руководство по ультразвуковой диагностике. T.I-V. М.: ВИДАР, 1996г. 321с.

42. Морозов A.B., Антонов М.И., Павленко К.А.: Замещение мочевого пузыря сегментом кишечника (ортотопическая реконструкция мочевого пузыря). Урология 2000 — №3 С. 17- 22.

43. Морозов A.B., Павленко К.А. Ортотопический "Энтеро-неоцистис" низкого давления. М.: Медпрактика-М, 2006. - 160с.

44. Неттер Ф., Атлас анатомии человека. — М.: Белый город, 2005. 104с.

45. Норри Д., де Фриз Ж. Введение в метод конечных элементов /Пер. с англ. М.: Мир, 1981. - 304с.

46. Оперативная хирургия и топографическая анатомия./ Под ред. В.В. Кованова 4-е изд., дополнен. — М.: Медицина 2001.- 408с.

47. Оперативная урология. Классика и новации: Рук-во для врачей/ Л.Г.Манагадзе,Н.А.Лопаткиан и др. М.:Изд-во "Медицина", 2003-740с.

48. Оперативная хирургия./ Под общ. ред. И. Литтманна Будапешт, 1985.- 1175с.

49. Оччархаджиев С.Б., Даренков С.П., Кирпатовский В.И., Мудрая И.С.: Определение оптимальной длины эстрамуральных тоннелей, необходимой для обеспечения противопоточных свойств при кишечной деривации мочи. Урология 2008 №1 - С. 50-52.

50. Петров С.Б., Левковский Н.С., Король В.Д., Паршин А.Г.: радикальная цистэктомия как основной метод лечения мышечно-инвазивного рака мочевого пузыря. Практическая онкология 2003. Т 4 - № 4 - С. 225230.

51. Пушкарь Д.Ю., Гумин Л.М. Уродинамические исследования у женщин. М.: МЕДпресс - информ, 2006 - 136с.

52. Пытель А.Я., Пытель Ю.А. Рентгенодиагностика в урологии. М.: Медицина, 1989.

53. Резник М.И., Новик Э.К. Секреты урологии. Пер. с англ. / Под ред. С.Х. Аль-Шукри. —М.: Бином. С-П.: Невский диалект, 1998. 352с.

54. Руководство по ультразвуковой диагностике / Под ред. П. Е. С. Паль-мер. М.: Медицина, 2000.- 334с.

55. Русаков И.Г., Теплов A.A., Перепечин Д.В. и др.: Метод формирования мочевого резервуара у больных после цистэктомии. М.: ФГУ МНИОИ им. П.А. Герцена Росздрава, 2006. - 12с.

56. Тарасов Н. И., Миронов В. Н. Современная догоспитальная диагностика и лечение недержания мочи у женщин: Учеб.-метод. пособие.Челябинск, 2003. -25с.

57. Ткаченко Б.И., Нормальная физиология человека, 2-е изд. М.: Медицина, 2005.-928с.

58. Урология: национальное руководство. / Под ред. H.A. Лопаткина. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. 1024с.

59. Урология. / Под ред. Н. А. Лопаткина М.: ГЭОТАР- Мед, 2004. -520с.

60. Урология./ Под ред. Н. А. Лопаткина М.: Медицина, 1995. - 496с.

61. Урология по Дональду Смиту / под ред. Э. Танаго, и Дж. Маканинча. / Пер. с англ. / Под ред. В.М. Нечушкной. -М.: Практика, 2005. — 818с.

62. Уткин В. А. Биомеханика физических упражнений. М.: Просвещение, 1989.- 210с.

63. Физиология человека. В 3-х томах. Т. 2. Пер. с англ./Под ред. Р.Шмидта и Г. Тевса. М.: Мир, 1996. - 323с.

64. Физиология человека. Учебник (В двух томах. Т. II). В. М.I

65. Покровский, Г. Ф. Коротько, Ю. В. Наточин и др./Под ред. В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько. — М.: Медицина, 1997. — 368с.

66. Фрумкин, А.П. Цистоскопический атлас. — М.: Миклош, 1995. 124с.1

67. Хауссер К.Х., Кальбитцер Х.Р. ЯМР в медицине и биологии: структура молекул, томография, спектроскопия in vivo. — Киев: Наук, думка, 1993.- 259с.

68. Хинман Ф. Оперативная урология: Атлас: Пер. с англ. / Под ред. Ю.Г. Аляева, Ю.Г. Григоряна. М.: ГЭОТАРМЕД, 2003.- 1192 с.

69. Хофер М. Ультразвуковая диагностика. Базовый курс.: — М.: Мед. лит, 2006. — 104с.

70. Чухриенко А. П., Люлько А. В. Атлас операций на органах мочеполовой системы. -М.: Медицина, 1972. 376с.

71. Якушев В. Л., Хусаинов Р. Р. Вопросы моделирования мочевого пузыря человека. Вестник кибернетики 2009. № 8 (2) - С. 75 - 80.

72. Abdalla Н.М., Attia А.А.: Lower Urinary Tract Reconstruction Following Radical Cystectomy Using Ileal Neobladder with Studer Technique. Journal of the Egyptian Nat. Cancer Inst. 2000; 12(4): 235-243.

73. Acimovic M., Tulic C., Dzamic Z., et al.: Results of application of orthotopic urine diversion according to Studer. Acta chirurgica Iugoslavica 2007; 54(4): 29-32.

74. Akhtar M., Basu S., Montgomery H., Namasivayam S., Rogawski K.: Bladder Outflow Obstruction: An Unusual Presentation Of Mucocele Of The Appendix. The Internet Journal of Urology 2007; 4(2).

75. Al-Mujahed I.I. Biomechanical modeling of the bladder in the norm, at the pathology, and reconstruction, Russian journal of biomechanics, 2009, vol 13,2 (44), 23-34

76. Andersson K.E., Arner A.: Urinary Bladder Contraction and Relaxation:

77. Physiology and Pathophysiology. Physiol Rev 2004, 84: 935-986.

78. Bassiouny M., Helmy A., Amin A., Aboul Kasseni H.: The Ileal W-Shaped Neobladder Following Radical Cystectomy for Carcinoma of the Urinary Bladder. Journal of the Egyptian Nat. Cancer Inst. 2003; 15(2); 155-162.

79. Blute M.L., Gburek B.M.: Continent Orthotopic Urinary Diversion in Female Patients. Mayo ClinProc 1998; 73: 501-507.

80. Bruch H.P., Schwandner O., Farke S., Nolde J.: Pouch reconstruction in the pelvis. Langenbecks Arch Surg 2003; 388:60-75.

81. Bykova A. A., Regirer S. A.: Mathematical Models in Urinary System Mechanics. Fluid Dynamics 2005, 40(1): 1-19.

82. Dahms S.E., Piechota H.J., Dahiya R., et al.: Composition and biomechan-ical properties of the bladder acellular matrix graft: comparative analysis in rat, pig and human. British journal of Urology 1998, 82: 411-419.

83. Derek J.R., Gwendolen C.R., Emadaldeen A.S. et al.: Decellularization and sterilization of porcine urinary bladder matrix for tissue engineering in the lower urinary tract. Regen. med. 2008, 3(2): 145-156.

84. Egorov VI, Schastlivtsev IV, Prut EV, Baranov AO, Turusov RA. Mechanical properties of the human gastrointestinal tract. J Biomech 2002; 35: 1417-1425

85. Elbaz A.G., Ismail M.A., El Ganzoury H.M., et al.: Continence and urodinamic parameters: Comparison and long term orthotopic sigmoid and ileal neobladders. Australian Journal of Basic and Applied Sciences. 2008; 2(3): 652-657.

86. Elmajian D.A., Stein J.R., Skinner D.G.: Orthotopic urinary diversion: the Kock ileal neobladder. World J Urol 1996; 14: 40-46.

87. Giannini S., Nobile M., Sartori L., et al.: Bone Density and Skeletal Metabolism in Patients with Orthotopic Ileal Neobladder. J Am Soc Nephrol 1997; 8: 1553-1559.

88. Hammouda H.M.: Functional Evaluation of Modified T Pouch as Ileal Neobladder Orthotopic Reservoir. Journal of the Egyplian Nat. Cancer Inst. 2004; 16(1): 29-33.

89. Hans Gregersen. Using computed tomography scans to develop an ex-vivo gastric model World J Gastroenterol 2007 March 7; 13(9): 1372-1377

90. Ho H.C., Yang C.R., Cheng C.L., et al.: Orthotopic Neobladder (Studer Pouch) after Radical Cystoprostatectomy: Experience in Taichung Veterans General Hospital. J UROL ROC 2000; 11(3): 114-118.

91. Hollowell C.M., Christion A.P., Steinberg G.D.: Technique of Hautmann Ileal Neobladder with Chimeny modification. The Journal of Urology 2000; 163:47-51.

92. Kochakarn W., Lertsithichai P., Pummangura W.: Bladder Substitution by Ileal Neobladder for Women with Interstitial Cystitis. International Braz J Urol 2007; 33(4): 486-492.

93. Kulkarni M.V., Shaff M.I., Carter M.M., et al.: Magnetic resonance imaging of the pelvis. RadioGraphics 1985, 5(4): 611-625.

94. Lam S.H., Maqbool S., Yeung B.K.: Ileal Neobladder Report of a Case With Post-Operative Complications. HK Pract 1997; 19: 421-424.

95. Leong C.H.: Use of the stomach for bladder replacement and urinary diversion. Annals of the Royal College of Surgeons of England 1978; 60: 283-289.

96. Mahmmod B., Magdy E. M., Ismail M. et al.: Detublarized sigmoid colon for total urinary bladder replacement. Journal of the Egyptian Nat. Cancer Inst. 2003; Vol. 15, No. 3: 201-208.

97. Meyer J., Fawcett D., Gillatt D., Persad R.: Orthotopic neobladder reconstruction what are the options?. BJU International 2005; 96: 493 -497.

98. Mukonoweshuro W., Herwardkar A., Jackson A.: Imaging of intracranial tumours. Imaging 2002; 14: 380-395.

99. Rawal S., Kumar P., Kaul R., Raghunath S., Julka S.: The 'Pitcher Pot' Ileal Neobladder. Jpn J Clin Oncol 2006; 26: 1093-1100.

100. Siegelman E.S. Body MRI. Philadelphia, PA, 2004.

101. Studer U.E., Varol C., Danuser H.: Orthotopic ileal neobladder. BJU international 2004; 93(1): 183 193.

102. Sullivan M., Yalla S. V.: Functional Studies to Assess Bladder Contractility. J Urol Urogynakol 2007; 14 (1): 7-10.

103. Tekes A., Kamel I., Imam K, et al.: Dynamic MRI of Bladder Cancer: Evaluation of Staging Accuracy. AJR 2005; 184: 121-127.

104. Tucak A., Novak R.: Modification of the Kock's Pouch for Bladder Replacement. Croatian Med J 1999; 40: 543-545.

105. Vlastelica I., Veljkovic D., Rankovic V., Stojanovic B., Rosic M., Kojic M. Modeling of Urinary Bladder Deformation Within Passive and Active Regimes // Journ. of the Serbian Society for Computational Mechanics. — 2007. —Vol. l,No. 1. —P. 129-134.

106. Yiu T.F., A. Chan Y.T.: Early experience in ileal neobladder reconstruction. J Hong Kong Med Assoc 1994; 46(4): 321-324.