了解膀胱的机制

密歇根州立大学的研究人员 S. Roccabianca 博士和 TR Bush 博士对从 20 世纪 70 年代至今所做的工作对理解膀胱力学的关键贡献进行了广泛的回顾，重点关注材料测试和理论造型。该评论发表在即将出版的《技术》杂志上。

全球有超过 2 亿人患有膀胱控制问题，这大大降低了身体和心理上的生活质量。这些疾病影响男性和女性，范围从膀胱过度活动症和膀胱活动不足、尿失禁到膀胱出口梗阻。除了影响患者之外，这些问题还影响我们的医疗保健系统，即产生与诊断、治疗、医疗和护理相关的费用。诊断能力和疾病管理的改进对于进一步改善患者护理和减轻相关经济负担至关重要。这些改进只能通过增加对膀胱功能的了解来实现，而膀胱功能可以通过改进可用于研究膀胱壁的建模工具来实现。

本文满足了对已发表文献进行回顾的需要，重点关注膀胱壁基于力学的材料特性的表征，特别是与刚度、应力和应变相关的特性。20 世纪 70 年代和 80 年代的早期工作重点是通过单轴测试(在单一方向上施加载荷)来识别膀胱壁的材料特性。最近的研究通过双轴测试(同时在两个方向上进行测试)记录了材料特性。值得注意的是，针对人体组织进行的研究有限，而大多数研究都是针对大鼠或猪模型。研究人员还使用兔子、狗、猫和牛的膀胱进行研究。

机械特性对器官的功能有很大影响，特别是下尿路的器官，例如膀胱，它们在整个生理周期中不断遭受巨大变形。虽然机械测试用于量化膀胱壁的材料特性，但与膀胱相关的模型的开发有可能模拟实验观察到的机械行为。此外，理论模型能够预测条件变化的结果，例如由于尿道阻塞导致的压力增加。尽管了解膀胱壁力学和软组织模型的实用性很重要，但致力于膀胱建模的文献却很少。下尿路的几种数值模型(即有限元模型)可以在文献中找到;然而，这些模型大多数采用膀胱壁的线弹性描述。本文报告了文献中存在的理论模型，特别关注描述膀胱高度非线性行为的模型。

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