Title: The biomechanical effects of levator ani muscle laceration injuries after vaginal delivery Objectives: The aim of this thesis is to sum up current knowledge about the normal structure and function of levator ani muscle and findings about dysfunctions of a pelvic floor. By means of biomechanical instruments to analyse how the lower part of levator ani muscle closes (puborectalis muscle) during unilateral avulsion lesion. On the basis of computer simulation of biomechanical properties of the pelvic floor during avulsion lesion to describe the theoretical solutions for the therapy of the main types of dysfunctions of the pelvic floor. Methods: Biomechanical analysis was used with a help of computer model of muscular pelvic floor with a help of the ABAQUS model. This model with matched properties of muscular tissue was influenced by the standard pressure which influences the pelvic floor for a person of 80 kilos standing at rest. This model simulated unilateral avulsion lesion and biomechanical variables were observed during compensatory activation of uninjured parts of levator with the activity 100%, 50% and 10%. The map of the muscular tone and the rate of movement of the muscles of the pelvic floor were evaluated. Results: Only minimal movement is observed in the intact pelvic floor during...

Pelvic floor disorder is an emerging research area and is highlighted in many pelvic floor studies. Assessment methods for this type of injury are lacking and new methods for prevention and diagnosis are needed. Pelvic floor disorders are common among women and can lead to suffering for the patient. Levator ani muscle injuries are the main cause for pelvic floor disorders. This muscle group is an anisotropic skeletal muscle that helps support the pelvic viscera. Assessment of this muscle is difficult due to its complex geometry and location. Therefore, two muscle phantoms were constructed to mimic different properties of the levator ani muscle. The muscle phantoms provided more availability and a more controlled setting. The muscle phantoms were examined using ultrasound-based shear wave elastography which is an elastography method that can help determine the elasticity of tissue. A PVA-graphite phantom and a water-based gelatine-graphite phantom, both with fishing lines network as fibers for anisotropy, were constructed in this project. Shear wave elastography results of the PVA phantom indicated no anisotropy but visually resembled a muscle. Although not achieving anisotropy, the shear modulus of the PVA did match the shear modulus of skeletal muscle tissue. Shear wave elastography results of the gelatine phantom indicated anisotropy but visually did not resemble a muscle due to the low shear modulus of the gelatine. A 3D model of the female bony pelvis, that was provided for this project, was measured, and compared with reference value of previous study for future construction and 3D printing of the model. Results of measurements showed similarities between the 3D model and the female pelvis except for the sagittal outlet which had a deviant value. For future work, the muscle phantom can be developed by applying the complex geometry of the levator ani muscle, assembly of the muscle phantom, and the 3D rendering of the pelvis. The combination of these two parts provides a more complete phantom where shear wave elastography can be applied in the same way as in female patients. / Bäckenbottenbesvär är ett framväxande forskningsområde och lyfts fram i många bäckenbottenstudier. Bedömningsmetoder för denna typ av skador saknas och det behövs nya metoder för förebyggande och diagnostik. Bäckenbottenbesvär är vanliga bland kvinnor och kan leda till lidande för patienten. Levator ani muskelskador är den främsta orsaken till bäckenbottensjukdomar. Denna muskelgrupp är en anisotrop skelettmuskel som hjälper till att stödja inälvorna i bäckenet. Bedömning av denna muskel är svår på grund av dess komplexa geometri och läge. Därför konstruerades två muskelfantomer för att efterlikna olika egenskaper hos levator ani-muskeln. Muskelfantomerna gav mer tillgänglighet och en mer kontrollerad inställning. Muskelfantomerna undersöktes med hjälp av ultraljudsbaserad skjuvvågselastografi som är en metod som kan hjälpa till att bestämma vävnadens elasticitet. En PVA-grafitfantom och en vattenbaserad gelatin-grafitfantom, båda med fiskelinsnätverk som fibrer för anisotropi, konstruerades i detta projekt. Resultat från skjuvvågselastografi på PVA-fantomen indikerade ingen anisotropi, men liknade visuellt en muskel. Även då anisotropi inte uppnåddes, så matchade skjuvmodulen för PVA skjuvmodulen för skelettmuskelvävnad. Resultat från skjuvvågselastografi på gelatinfantomen indikerade anisotropi dock visade resultatet ingen visuell liknelse av en skelettmuskel på grund av gelatinets låga skjuvmodul. En 3D modell av bäckenbenet, som förseddes det här projektet, mättes och jämfördes med referensvärde av tidigare studie för framtid 3D friformsframställning av modellen. Resultat av mätningar visade på liknelser mellan 3D modellen och det kvinnliga bäckenbenet förutom sagittal outlet som hade ett avvikande värde. Inför fortsättning av det här projektet kan en utveckling av muskel fantomen ske genom applicering av den komplexa geometrin hos levator ani muskeln samt sammansättning av muskel fantomen och 3D framställningen av bäckenbenet. Sammansättningen av dessa två delar ger en mer komplett fantom där skjuvvågselastografi kan appliceras på samma sätt som hos kvinnliga patienter. / Ja