Методы и система оценки биомеханических характеристик структур глаза

• Автор: Рубашова, Дарья Александровна
• Шифр специальности: 05.11.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 174 с. : ил.

Введение
Содержание

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ИССЛЕДОВА-НИЙ СТРУКТУР ГЛАЗА
1.1. Строение зрительного анализатора
1.2. Патологии глазного яблока
1.2.1. Связь внутриглазного и внутричерепного давлений
1.2.2. Изменения диска зрительного нерва и решетчатой пластины при глаукоме
1.3. Измерение внутриглазного давления
1.3.1. Тонометр Маклакова
1.3.2. Тонометр Гольдмана
1.3.3. Динамический контурный тонометр
1.3.4. Источники ошибок в тонометрии
1.4. Биомеханические исследования состояния структур глаза
1.4.1. Исследование влияния биомеханических свойств структур
глаза на результаты тонометрии
1.4.2. Аналитические исследования диска зрительного нерва и
решетчатой пластины глаза
1.5. Экспериментальные исследования биомеханических свойств
структур глаза
Выводы
ГЛАВА 2. БИОМЕХАНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ СТРУКТУР ГЛАЗА С ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПАКЕТОВ ПРИКЛАДНЫХ
ПРОГРАММ
2.1. Построение моделей глаза при компрессии
2.2. Построение моделей структур диска зрительного нерва и решетчатой пластинки при градиенте внутриглазного и внутричерепного давлений
2.3. Построение модели роговицы и корнеосклеральной оболочки при исследовании внутриглазного давления по методу Маклакова
2.4. Сравнительный анализ точности вычислений
Выводы
ГЛАВА 3. БИОМЕХАНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ СТРУКТУР ГЛАЗА В НОРМЕ И ПРИ ПАТОЛОГИИ
3.1. Биомеханический анализ состояния структур глаза при компрессии
3.2. Биомеханический анализ НДС структур диска зрительного нерва и решетчатой пластинки при градиенте внутриглазного и внутричерепного давлений
3.3. Биомеханический анализ состояния структур глаза при исследовании тонометрического внутриглазного давления по методу Маклакова в
норме и при патологии
Выводы
ГЛАВА 4. ИНФОРМАЦИОННОЕ И МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ ОЦЕНКИ БИОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СТРУКТУР ГЛАЗА
Основные результаты работы
Заключение
Основные обозначения и сокращения
Литература

Введение
Актуальность.
Внутриглазное давление (ВГД) является одной из важнейших характеристик глаза. Нарушения ВГД являются причиной снижения зрения и стойкой инва-лидизации огромного числа пациентов. Например, высокое ВГД при глаукоме приводит к специфической атрофии зрительного нерва и необратимой слепоте.
До настоящего времени актуальны вопросы стандартизации измерений ВГД, определения нормальных и патологических показателей ВГД и изучения влияния различных параметров глазного яблока на его величину. Существующие аппланационные методы измерения внутриглазного давления дают возможность измерить тонометрическое внутриглазное давление, но не учитывают индивидуальные особенности глаза пациента: толщины роговицы и склеры, их кривизн и их механических свойств. В то же время эти параметры глаза оказывают существенное влияние на результаты аппланационных методов тонометрии. Это искажает результаты измерений, приводя к запоздалой диагностике различных заболеваний, таких как глаукома, и к недостаточно обоснованной терапии.
Актуальность работы обусловлена необходимостью разработки и внедрения в клиническую практику методов оценки влияния геометрических параметров и механических свойств структур глаза на результаты аппланационной тонометрии и прогнозирования критического состояния диска зрительного нерва (ДЗН) при градиенте давлений и оценке состояния глазного яблока при внешних воздействиях.
Цель работы: разработка методического и информационного обеспечения системы оценки биомеханических характеристик струк тур глаза для повышения точности определения внутриглазного давления при тонометрии и прогнозирования критического состояния ДЗН при градиенте внутриглазного и внутричерепного давлений и состояния глазного яблока при внешних воздействиях.

истинное ВГД, а найденное давление после нагружения - тонометрическое. По полученной зоне контакта, используя таблицы истинного ВГД Нестерова-Вургафта-Киселева, находилось внутриглазное давление, определяемое тонометром. Данная модель позволила оценить степень влияния толщины центральной зоны роговицы и ее кривизны на тонометрическое ВГД.
В работе [10] было выполнено конечно-элементное моделирование задачи в программном пакете АшуБ версии 9.0. Упругая система роговица-склера моделировалась двумя сферическими оболочками с разными диаметрами и разными упругими свойствами. В результате проведенных расчетов, было выявлено существенное влияние толщины роговицы и упругих свойств на изгибные деформации оболочки. Было показано, что чем меньше зона контакта груза и оболочки (за счет величины груза или внутреннего давления), тем больше доля усилий, идущих на изгибные деформации.
В работе [24] представлено конечно-элементное моделирование аналогичной задачи в программном пакете Ашув версии 12.0 с учетом многослойности роговицы. Исследуется зависимость диаметра площади контакта груза и роговицы от упругих свойств ее слоев и сопряженной с ней склеры при постоянном внутриглазном давлении. Полученные результаты сравниваются с результатами, полученными при том же давлении, но для однородной роговицы с осредненным значением упругих свойств составляющих ее слоев. Корнеосклеральная оболочка глаза моделируются сопряженными сферическими сегментами с разными диаметрами и разными упругими свойствами. Составная оболочка до нагружения заполнена несжимаемой жидкостью с давлением /тДиаметр глазного яблока человека варьируется в очень малых пределах и составляет 24 мм. Толщина склеры и роговицы И < 1 мм. Исходя из этих данных (величина Ь/К«1) оболочки моделируются тонкостенными (двумерными) упругими оболочками. Роговица моделируется сегментом меньшего радиуса, который разбивается на четыре слоя: первый (внешний) слой отвечает биомеханическим свойствам эпителия (Ы), второй - бо-уменовой оболочки (Ь2), третий - стромы (1-3), четвертый (внутрений) слой -