论文部分内容阅读
斜视是指两眼不能同时注视目标,使得视轴分离,属眼球运动障碍,原因之一是由眼外肌功能异常引起的。斜视手术可以通过加强或减弱眼外肌的力量,改变其解剖因素来达到矫正斜视的目的,眼球组织的三维运动建模有助于这类眼科疾病的诊断和治疗。眼外肌包括上直肌、下直肌、外直肌、内直肌、上斜肌、下斜肌六条肌肉,附着在眼球巩膜上,共同控制眼球的运动。作为眼部组织重要的组成部分,眼外肌的生物力学特性对建立眼球运动模型,定性定量分析斜视手术矫正效果,是不可或缺的重要部分。本文通过对离体猪眼外肌进行单向拉伸实验,检测眼外肌的被动力学行为,并以此为基础建立眼部组织的三维有限元模型,运用有限元软件分析眼外肌以及眼球转动角度的相关性,为临床斜视手术提供有力的理论依据和指导。主要工作内容和结论如下:1.选取猪眼外肌为研究对象,从当地屠宰场获取新鲜的猪眼外直肌,在离体情况下对其进行单轴拉伸实验,检测猪眼外肌被动力学行为;2.分别采用超弹性模型Mooney-Rivlin本构模型和Ogden本构模型拟合实验数据,分析眼外肌超弹性特性参数,并将其输入到数值建模软件ABAQUS中,建立相应的有限元模型,以验证超弹性模型对眼外肌被动力学行为描述的合理性。与实验结果进行对比,结果表明有限元模拟结果和实验结果无明显差异,说明超弹性本构模型能够很好地描述眼外肌的被动力学行为。3.建立眼部组织的有限元模型,从眼球解剖学资料中获取眼球和眼外肌的相关几何参数,建立的眼部组织三维有限元模型能较好的反应眼球及其六条眼外肌之间的形态特点以及附着位置。将眼球视为线性材料,眼外肌采用上述猪眼外肌实验数据拟合的超弹性材料特性参数。对建立好的有限元模型施加载荷和位移,分析眼球运动和眼外肌受力之间的关系。模拟结果与临床实际在较大程度上相符。