目的：　　建立正常豚鼠内耳骨迷路及膜迷路结构三维数值模型，准确、直观地显示内耳迷路系统的解剖结构和空间位置关系，对膜迷路结构进行详细的形态测量，并对外力刺激下内耳压强场、内淋巴液流速变化及压力出入口压力-时间关系进行数值模拟分析，建立了内耳系统生物力学数值模型的研究平台。通过模拟扩大的前庭导水管结构，建立大前庭导水管豚鼠内耳迷路数值模型，并在相同条件下进行内耳压强场及内淋巴液流速变化数值模拟分析。对比分析正常豚鼠及前庭导水管扩大豚鼠的相应计算数值，数字化模拟前庭导水管的生理功能及前庭导水管结构扩大畸形对内耳的影响，进一步从生物力学角度分析了大前庭导水管综合征致聋机理。　　方法：　　以听力正常的健康成年豚鼠为研究对象，将豚鼠分为对照组和实验组进行前期动物实验。(1)对照组：①活体豚鼠1只：4％水合氯醛腹腔注射麻醉且不使用任何造影剂;②鼠头模型1只：应用大剂量4％水合氯醛麻醉处死豚鼠并迅速断颈。正常室温下，取新鲜鼠头于显微镜下经外耳道入路于中耳破坏卵圆窗膜，用石膏封闭中耳鼓室腔及卵圆窗口，并放置于福尔马林溶液中浸泡24小时。(2)实验组：鼠头模型4只：将4只豚鼠进行标记，命名为1～4。相同室温下，同样步骤断颈并破坏卵圆窗膜后，将鼠头放置于福尔马林与碘伏醇的混合溶液（二者浓度比为1：1）中浸泡。1～4号标本浸泡时长分别为4、7、12、18小时。　　对实验组、对照组分别进行Micro-CT扫描，获取的DICOM格式的豚鼠内耳影像学数据导入Mimics20.0中进行三维成型。初步成型的模型文件导入Geomagic Studio12.0软件中经过曲面优化、曲面片构造、格栅构造、拟合曲面操作后，获得正常豚鼠骨迷路及膜迷路系统的3D模型。使用测量工具对生成的模型进行形态测量。再将3D模型导入ANSYS18.0，对正常豚鼠在外力刺激下内耳压强场、内淋巴液流速变化及压力出入口压力-时间关系进行数值模拟。人为加粗模型的前庭导水管直径，建立前庭水管扩大豚鼠内耳迷路数值模型，用同样的方法计算分析相应的力学效应。最后对比分析正常豚鼠及前庭导水管扩大豚鼠的数值模拟结果。　　结果：　　(1)正常豚鼠膜迷路系统形态观察与测量：豚鼠内耳耳蜗的蜗管绕蜗轴3.75周。三个膜半规管的物理形态测量结果如下表，精确度均为0.001。　　表1膜半规管的物理形态尺寸┏━━━━━┳━━━━━┳━━━━┳━━━━━┳━━━━━━┳━━━━━━┳━━━━━━━┓┃膜半规管┃跨度┃高度┃管径┃曲率半径┃周长┃平均横截面积┃┣━━━━━╋━━━━━╋━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━┫┃┃(mm)┃(mm)┃(mm)┃(mm)┃(mm)┃(mm2)┃┣━━━━━╋━━━━━╋━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━┫┃前┃2.422┃3.102┃0.297┃0.850┃2.670┃0.069┃┣━━━━━╋━━━━━╋━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━┫┃后┃1.134┃2.527┃0.274┃0.700┃2.199┃0.059┃┣━━━━━╋━━━━━╋━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━┫┃外┃2.657┃2.548┃0.329┃0.719┃2.259┃0.085┃┗━━━━━┻━━━━━┻━━━━┻━━━━━┻━━━━━━┻━━━━━━┻━━━━━━━┛　　其他数据：总膜脚的长度约为1.164mm，蜗管的高度、底周直径、表面积、容积分别约为3.795mm、1.222mm、28.725mm2、3.986mm3，椭圆囊的垂直径约为2.670mm，横径约为0.586mm，球囊的垂直径约为0.868mm，横径约为0.785mm。膜半规管及前庭器总容积约为3.175mm3。　　(2)内耳结构正常时，给予内淋巴囊入口处100Pa的压强，随着内淋巴液自内淋巴囊向内耳方向流动，压强逐渐降低，流速逐渐减慢。前庭压强降至0Pa，内淋巴液流速降至0m/s。　　(3)内耳结构正常时，随荷载时间的变化，外激力与圆窗膜处压力呈近似正弦相关，且最终趋于平衡状态。即圆窗膜发生形变的幅度不随荷载时间的延长而无限增加，而是逐渐趋于稳定。　　(4)前庭导水管扩大时，给予内淋巴囊入口处100Pa的压强，随着内淋巴液自内淋巴囊向内耳方向流动，压强逐渐降低，流速逐渐减慢。前庭、耳蜗及部分半规管压强范围为1.000e～3.000ePa，内淋巴液流速范围为0～4.718e-4m/s。　　结论：　　(1)通过对豚鼠内耳膜迷路三维重建模型形态测量，获得详细的膜迷路结构形态物理数据，为内耳系统结构功能定量分析提供了相应的参考数据。　　(2)建立了豚鼠骨迷路、膜迷路系统的三维重建数值模型，为从生物力学角度研究诸如大前庭导水管综合征、梅尼埃病等内耳疾病发病机制另辟蹊径。　　(3)通过数值模拟分析，可以得出正常的前庭导水管具有缓冲压力、限制内淋巴液流速的功能，对内耳起到重要的保护作用;扩大的前庭导水管缓冲压力、限制内淋巴液流速的功能明显减弱，当受到外力刺激时内耳易受到损伤。从生物力学角度获得了大前庭导水管致聋机理的数据支持。