人眼球物理建模及結合青光眼的生物力學分析初探.pdf

1、人體和人體器官的數字化建模及以此為基礎展開的仿真研究是當前國際生物醫(yī)學領域的前沿課題。眼睛作為人體中一個極為精密且十分重要的器官，其數字化模型的建立與在此基礎上的仿真研究具有十分重要的意義。要建立能夠相對準確地模擬與仿真人眼的數字化“虛擬眼”系統(tǒng)，首先要建立眼部結構三維形態(tài)模型，然后在此形態(tài)模型基礎上賦予各個眼組織物理學屬性，以及相應的功能特性等。本文所做的工作主要是“人虛擬眼”系統(tǒng)建立的物理建模層次。 本文借助有限元分析軟件A

2、NSYS，采用醫(yī)學臨床眼科經典參數，在合理簡化和假設的前提下，應用由簡單到復雜的建模方法，建立了一系列人眼球的參數化三維形態(tài)模型。通過對所建立的形態(tài)模型進行網格化，將各個眼組織模型離散為有限多個幾何體，并賦予這些幾何體以對應眼組織的物理學屬性，從而實現了人眼球物理模型的建立。針對采取的假設并結合本文分析對象——“青光眼”(Glaucoma)設置模型的位移邊界條件，并對模型內表面施加一定均勻壓強。最后，以有限元分析方法求解并獲得有關節(jié)點的

3、分析結果云圖。所獲得的結果，一方面可以用來指導對模型的改進，并為更為完善的模型的建立提供可行性分析和實現思路；另一方面，可以結合青光眼臨床相關癥狀進行分析，對進一步確定青光眼的發(fā)病機理和病理進程有一定的指導意義。 本文對人眼球物理模型的建立方法做了初步研究，并將所建立的模型應用于對青光眼這類具體眼疾的分析。本文在人眼球物理模型的建立方面做了多種嘗試，為日后展開更加深入細致的研究打下了良好的基礎。 本文所作研究具有以下幾點

4、創(chuàng)新： 1、建立了一系列人眼球三維參數化物理模型。人眼球物理模型的建立使得將“人虛擬眼”系統(tǒng)應用于與力學相關的各種分析成為可能。考慮到人眼組織結構及物理學屬性的復雜性，該模型的建立必定在多種假設和簡化的基礎上才能完成。本文即從不同的假設和簡化條件入手，建立了處于不同層次的人眼球物理模型，這些模型既包括簡化的單層模型，也包括含多種眼組織的復雜模型。 2、設計并實現了一套從簡單到復雜的建模方式，即從二維到三維，從單層到多層，