《青光眼房水引流物對眼壓影響的計算機模擬研究》是依託中南大學，由戴培山擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：青光眼房水引流物對眼壓影響的計算機模擬研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：戴培山
- 依託單位：中南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
青光眼是全球第二位致盲眼病，主要由眼內生成房水不能正常排出引起病理高眼壓所致。房水引流物的插入使房水流出增加、眼壓下降，實現對青光眼的治療。房水引流物降低眼壓的量化效果難以通過目前的測量或成像手段獲得。本項目利用計算機模擬研究房水引流物對眼壓的影響。解決眼組織受力分析所用精確形態模型構建困難問題，進而從整體上、定量地分析房水引流對青光眼高眼壓的影響。研究內容主要包括：（1）建立房水引流管的功能模型，分析引流管形狀參數和物理屬性的變化對房水排出的影響；（2）通過合理簡化，採用眼科圖像數據建模與參數化建模相結合的方法構建精細眼組織形態模型；（3）在形態模型基礎上，利用有限元方法分析房水引流後眼壓變化對視乳頭位移、應力和應變的影響。以期探尋眼壓與視神經損傷的關係，揭示青光眼引流手術的作用機制，分析房水引流對眼壓，尤其是視乳頭部壓力的影響，並為最佳化引流物設計提供依據。
結題摘要
青光眼主要由眼內生成房水不能正常排出引起的病理性高眼壓所致。房水引流手術可以通過降低眼壓來實現對青光眼的治療。定量分析眼前節房水變化引起眼壓改變對眼組織受力的影響是揭示青光眼致病機理的關鍵所在。但目前的測量或成像手段難以對眼的受力狀態作量化分析。計算機建模仿真為定量分析眼壓變化對眼組織受力的影響提供了可能。 (1)本項目中，我們首先構建了構建了一個包含視乳頭結構的人眼有限元模型，用於分析青光眼的力學致病機理。該模型仿真結果表明青光眼的高眼壓會使杯盤比增大。驗證了梁厚成的假說，即：在高眼壓作用下，視盤擴大，脈絡膜和視網膜緊貼鞏膜，視神經在穿出眼球時形成三個直角，造成視神經的壓迫損傷。 (2)結合醫學圖像與文獻報導的人眼幾何形態參數，構建了一系列相對精細、完整的二維和三維人眼有限元模型。進一步分析房水引流物引流導致眼前節的房水壓力發生變化對眼內的各個解剖結構的受力狀態的影響。 (3)利用該模型分析了房水引流前後，房水壓力改變對眼部各解剖結構受力狀態的影響。量化模擬了眼壓從眼前節傳遞到視神經乳頭區域的過程。實驗結果表明了我們構建的整體模型存在的特殊優勢，這些優勢是通過局部眼模型（目前國內外普遍採用的建模方式）不能獲得的。該仿真也再一次驗證了眼壓升高引起的人眼生物力學回響可能是導致青光眼發病的危險因素之，揭示了房水引流對視乳頭部分受力改善的機理。 (4)青光眼房水排除不暢會造成前後房房水的壓力差。利用構建的精細眼模型仿真了前後房眼壓差升高對眼前節組織的力學作用。仿真結果表明無論是虹膜後非粘連和粘連的情況，隨著眼壓差升高均表現出前房角變窄，前房變淺，前房體積減小，這些現象與閉角型青光眼患者眼部OCT圖像分析結果高度一致。 該人眼整體模型提供了一個定量分析青光眼致病機理的研究平台，並且該模型可能有助於防治眼部相關疾病。
