Механико-математическая модель интрастромальной коррекции формы роговицы глаза при кератоконусе

Автор: Никитин И.С., Журавлев А.Б., Ирошников Н.Г., Ларичев А.В., Никитин А.Д.

Журнал: Российский журнал биомеханики @journal-biomech

Статья в выпуске: 4 (78) т.21, 2017 года.

Бесплатный доступ

Предложена механико-математическая модель коррекции кератоконуса роговицы глаза, которая позволяет численно моделировать деформацию и изменение формы роговицы при внедрении гибкого кольцевого импланта в заранее подготовленный для него микроканал. Импланты представляют собой два кольцевых сегмента с радиусом большим, чем радиус подготовленных каналов. Материал имплантов - полиметилметакрилат. С помощью этой хирургической операции возможно разглаживание дефекта роговицы (кератоконуса). В механико-математической модели коррекции кератоконуса решается задача совместного контактного деформирования гибких кольцевых сегментов и роговицы глаза. Для создания геометрической 3 D -модели роговицы использовались данные измерений, сделанных до и после операции коррекции кератоконуса у пациентов клиники микрохирургии глаза. Координаты реальных поверхностей роговицы были представлены в виде полиномов Цернике. На основе этой модели разработан программный комплекс, позволяющий рассчитывать изменение формы роговицы после внедрения имплантов. Предложенный метод моделирования операции коррекции кератоконуса дает возможность проводить численную оценку и оптимизацию механических свойств и геометрических параметров кольцевого импланта для достижения желаемого эффекта - исправления дефекта роговицы глаза.

Еще

Роговица глаза, кольцевой имплант, коррекция кератоконуса, механико-математическая модель, метод конечных элементов, полиномы цернике

Короткий адрес: https://sciup.org/146281835

IDR: 146281835   |   DOI: 10.15593/RZhBiomeh/2017.4.07

Список литературы Механико-математическая модель интрастромальной коррекции формы роговицы глаза при кератоконусе

  • Биргер И.А. Круглые пластинки и оболочки вращения. - М.: Оборонгиз, 1961. - 368 с.
  • Бураго Н.Г., Кукуджанов В.Н. Численное решение упругопластических задач методом конечных элементов. Пакет программ АСТРА // Вычислительная механика твердого деформируемого тела. - М.: Наука, 1991. - Вып. 2. - С. 78-122.
  • Никитин И.С., Журавлев А.Б., Ирошников Н.Г., Якушев В.Л. Математическая модель интрастромальной коррекции формы роговицы глаза // Современные проблемы механики сплошной среды: тр. XVIII Междунар. конф. (Ростов-на-Дону, 7-10 ноября 2016г.): в 2 т. - Ростов-н/Д: Изд-во Южню федер. ун-та, 2016. - Т. 2. - С. 141-145.
  • Смотрич Е.А. Топография роговицы и распределение механических напряжений в ней при различных видах корнеальной хирургии: дис. … канд. мед. наук: 14.01.07. Глазные болезни. - М., 2014. - 85 с.
  • Хусаинов Р.Р., Цибульский В.Р., Якушев В.Л. Моделирование деформации глаза при измерении внутриглазного давления оптическим методом // Журнал вычислительной математики и математической физики. - 2011. - Т. 51, № 2. - С. 349-362.
  • Oliveira C.M., Ferreira A., Franco S. Wavefront analysis and Zernike polynomial decomposition for evaluation of corneal optical quality // J. Cataract. Refract. Surg. - 2012. - Vol. 38, № 2. - P. 343-356.
  • Larichev A., Nikitin I., Yakushev V. Computer simulation of intrastromal correction shape of the cornea in keratoconus // Proceedings of 8th European Meeting on Visual and Physiological Optics. - Antwerp, 2016. - P. 50-52.
  • Pandolfi A., Manganiello F. A model for the human cornea: Constitutive formulation and numerical analysis // Biomechanics and Modeling in Mechanobiology. - 2006. - № 5. - P. 237-246.
Еще
Статья научная