兔子眼球在內(nèi)壓作用下的力學(xué)性能研究.pdf

1、為了研究眼球整體剛度隨內(nèi)壓等因素的變化情況，揭示眼球整體的生物力學(xué)特性，本文對(duì)純種新西蘭大白兔眼球進(jìn)行了整體的生物力學(xué)測試，研究了不同因素(眼內(nèi)壓、角膜中央厚度、眼球體積等)對(duì)生物力學(xué)指標(biāo)的影響。這些研究成果可為眼科手術(shù)及進(jìn)一步研究近視眼、青光眼等重要眼科疾病提供參考。
　　 本文通過對(duì)純種新西蘭大白兔眼球在INSTRON5544萬能材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行在體(活體)眼球滲漏試驗(yàn)以及循環(huán)試驗(yàn)研究，測量得到新西蘭大白兔眼球剛度隨眼內(nèi)壓、

2、眼球體積、眼球前后極長度、角膜中央厚度變化的關(guān)系。通過對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析得到了以下試驗(yàn)結(jié)果：
　　 1、試驗(yàn)研究得到在正常生理壓力值范圍內(nèi)，眼球體積變化量隨眼內(nèi)壓變化量呈指數(shù)變化，并擬合得到各個(gè)年齡組下相應(yīng)的指數(shù)擬合公式：y=A1×e(x/t1)+y0。
　　 2、試驗(yàn)研究得到眼球整體剛度K1隨眼內(nèi)壓增高呈指數(shù)增加的現(xiàn)象：K1=0.02853×e(IOP/143.546)+6.678，還得知了眼球整體剛度隨眼球體積和眼球前

3、后極長度的增加均呈指數(shù)衰減變化。
　　 3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，眼內(nèi)壓會(huì)隨著角膜的厚度的變小而降低，其變化關(guān)系近似呈線性：y=0.27279x+70.1125。
　　 運(yùn)用相關(guān)的理論知識(shí)，對(duì)在內(nèi)壓作用下的兔子眼球的力學(xué)性能進(jìn)行研究。通過理論推導(dǎo)，得到了眼球角膜以及鞏膜在任一點(diǎn)處的應(yīng)力、應(yīng)變以及位移公式。整個(gè)理論分析部分從數(shù)學(xué)和力學(xué)的角度描述了眼球在一定內(nèi)壓下的運(yùn)動(dòng)情況，為青光眼的研究；近視眼的治療以及手術(shù)后眼球的防護(hù)提供了一定

4、的依據(jù)。
　　 結(jié)合眼球的整體尺寸建立了三維殼體的ANSYS有限元模型,并給出其彈性狀態(tài)下應(yīng)力和應(yīng)變的模擬結(jié)果.由模擬結(jié)果可以看出，眼球后極部附近有較大的應(yīng)力和變形存在，這與高眼壓性青光眼的病理一致，也與實(shí)驗(yàn)當(dāng)中發(fā)現(xiàn)的視神經(jīng)處存在的漏水現(xiàn)象相對(duì)應(yīng)。比較正常眼和近視眼模型在同一內(nèi)壓下的應(yīng)變?cè)茍D發(fā)現(xiàn)，近視眼眼球的整體變形要大于正常眼，眼球的整體剛度要小于正常眼，抵抗變形的能力也要小于正常眼。
　　 本文通過實(shí)驗(yàn)研究、理論分析