基于单轴拉伸实验的人角膜的生物力学性能的研究

发布时间：2021-02-10 22:10

　　屈光不正是眼科最常见的疾病之一。近年来,随着现代角膜屈光手术的快速发展,出现了大量的近视激光治疗技术。飞秒激光小切口透镜取出术（SMILE）作为一种新手术,成为人们关注的焦点。尽管SMILE手术提供了令人满意的屈光结果、可预测性和术后稳定性,但手术后的并发症仍未解决。由于角膜屈光手术是通过消融一定厚度的角膜改变屈光力实现矫正视力的目的,屈光手术改变了角膜的完整性,导致角膜术后生物力学性能有了变化。为了预测角膜屈光手术后角膜的变形和内力,角膜生物力学的一个重要研究课题是确定近视患者角膜的材料性能参数。本文以SMILE角膜屈光手术取出的角膜透镜为研究对象,通过单轴拉伸实验及有限元数值模拟的方法研究了人角膜的生物力学性能。收集了34对左右眼角膜透镜,它们来自于年龄在17-39岁近视患者（11男,23女）。为了比较角膜的各向异性,将同一人的左右眼角膜透镜沿不同方向切割成矩形截面的拉伸试样,通过单轴拉伸实验确定了它们的应力-应变曲线和抗拉强度,比较了它们在水平方向和垂直方向的应力-应变关系、弹性模量和抗拉强度。综述了现有的角膜的超弹性本构理论,基于角膜的微观结构,采用Gasser-Ogden-H... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
字母注释表
第一章 绪论
    1.1 选题背景与研究意义
    1.2 角膜简介
    1.3 角膜的生物力学性能
    1.4 屈光手术
    1.5 国内外角膜生物力学研究现状
        1.5.1 角膜材料力学性质研究
        1.5.2 角膜有限元模拟的发展
    1.6 本文主要研究内容
第二章 角膜单轴拉伸实验
    2.1 试样的准备
    2.2 拉伸破坏实验
    2.3 应力的校正
    2.4 结果
第三章 角膜超弹性本构模型及参数确定
    3.1 角膜的超弹性本构理论
    3.2 单轴拉伸变形模式下的超弹性本构模型
    3.3 超弹性本构模型参数的确定
        3.3.1 模型拟合优度
        3.3.2 基于单轴实验数据GOH本构参数的确定
第四章 角膜实验和SMILE手术的模拟计算
    4.1 角膜单轴拉伸实验的数值模拟
    4.2 不同拟合方法对材料参数的影响
    4.3 角膜透镜膨胀实验和角膜膨胀实验的数值模拟
    4.4 角膜SMILE手术的模拟计算
        4.4.1 SMILE手术后的角膜几何尺寸
        4.4.2 SMILE手术后表面顶点位置差分析
        4.4.3 结果
第五章 总结及展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢



本文编号：3028069