基于有限元的眼损伤生物力学研究

发布时间：2017-07-26 22:12

  本文关键词：基于有限元的眼损伤生物力学研究

  更多相关文章： 青光眼 微重力眼损伤 有限元仿真 眼球模型 生物力学

【摘要】：眼睛是最重要的感觉器官之一,人类通过眼睛可以从复杂的外界环境中,感知和获取丰富的信息。地面眼科疾病如白内障、青光眼等,严重和影响人们生活的质量,而空间微重力眼损伤不但对航天员身体带来严重危害,还严重威胁航天任务的完成。现有对青光眼的研究主要有假说推理、动物实验等,但存在缺少必要的理论支撑,实验个体不具有代表性等制约。而空间微重力眼损伤研究,实验成本高,个体样本少,研究进展缓慢。本文采用有限元分析的方法,通过对眼球建模,分析青光眼和微重力环境下眼部生物力学特点,研究眼内压、颅内压对眼球组织生物力学的影响,为研究青光眼和微重力眼损伤提供理论参考。具体研究内容如下:分析眼球解剖结构,简化眼球的结构,建立眼球简化有限元模型、三维对称理想眼球模型和三维复杂眼球模型,提出眼球模型的约束方法。通过眼球简化模型仿真分析结果,与眼球应力方程理论值进行比较,验证约束方法的可行性。分析青光眼的病理特点,确定青光眼模型的边界条件,通过三维对称理想眼球模型和三维复杂眼球模型,对青光眼进行仿真,分析青光眼下眼球各组织应力和应变。分析微重力环境下人体生理体征的特点,确定微重力环境眼球模型的边界条件,通过三维对称理想眼球模型和三维复杂眼球模型,对微重力环境下眼球进行仿真,分析微重力条件下眼球各组织应力和应变。利用三维对称理想眼球模型,分析眼内压、颅内压对眼球组织的影响。研究随着眼内压、颅内压的变化,眼球角膜、视乳头、视神经等组织应力应变的变化规律。
【关键词】：青光眼 微重力眼损伤 有限元仿真 眼球模型 生物力学
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R779.1;R318.01
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题的背景9-10
• 1.2 研究的目的与意义10
• 1.3 国内外研究现状10-14
• 1.3.1 青光眼国内外研究现状10-12
• 1.3.2 微重力眼损伤国内外研究现状12-14
• 1.4 主要研究内容14-16
• 第2章 人眼球有限元模型的建立16-30
• 2.1 人眼球结构的简化及约束的确定16-20
• 2.1.1 人眼球组织结构和形态解剖参数16-17
• 2.1.2 人眼球结构的简化17-18
• 2.1.3 约束条件的确定18-20
• 2.2 眼球有限元模型的建立20-24
• 2.2.1 简化有限元眼球模型的建立20-21
• 2.2.2 三维对称理想眼球模型的建立21-22
• 2.2.3 三维复杂眼球模型的建立22-24
• 2.3 眼球简化模型受力状态理论分析24-29
• 2.3.1 回转壳体的应力方程推导24-27
• 2.3.2 角巩膜壳的应力方程27
• 2.3.3 有限元眼球模型理论校验27-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第3章 原发性青光眼生物力学有限元仿真研究30-42
• 3.1 原发性青光眼眼损伤特点及边界条件的确定30-31
• 3.2 原发性青光眼三维对称眼球模型生物力学分析31-37
• 3.2.1 原发性青光眼应变分析31-35
• 3.2.2 原发性青光眼应力分析35-37
• 3.3 原发性青光眼三维复杂眼球模型生物力学分析37-39
• 3.3.1 原发性青光眼应变分析37-38
• 3.3.2 原发性青光眼应变分析38-39
• 3.4 眼压对眼球生物力学影响研究39-41
• 3.4.1 眼压对眼球应变的影响40
• 3.4.2 眼压对眼球应力的影响40-41
• 3.5 本章小结41-42
• 第4章 微重力环境下眼球生物力学有限元仿真研究42-55
• 4.1 微重力环境下眼损伤特点及边界条件的确定42-44
• 4.2 微重力环境下三维对称眼球模型生物力学分析44-49
• 4.2.1 三维对称眼球模型的应变分析44-48
• 4.2.2 三维对称眼球模型的应力分析48-49
• 4.3 微重力环境下复杂眼球模型生物力学分析49-51
• 4.3.1 三维复杂眼球模型的应变分析49-50
• 4.3.2 三维复杂眼球模型的应力分析50-51
• 4.4 颅内压对眼球生物力学影响研究51-53
• 4.4.1 颅内压对眼球应变的影响52-53
• 4.4.2 颅内压对眼球应力的影响53
• 4.5 本章小结53-55
• 结论55-57
• 参考文献57-63
• 致谢63

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