资源描述：
《眼球-眼外肌有限元模型的建立与力学分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、眼球-眼外肌有限元模型的建立与力学分析第25卷第3期2006年6月北京生物医学工程BeijingBiomedicalEngineeringV01.25No.3Jun.2006眼球一眼外肌有限元模型的建立与力学分析周伊频王广志丁辉焦永红摘要将有限元分析(FEA)方法运用到眼科研究中,建立了眼球和眼外肌的三维有限元模型并进行外力加载,通过非线性有限元计算过程得出模型的位移,应力,应变等结果,探讨眼部结构与受力,运动之间的关系,所得结果与眼科临床知识相符合.关键词眼球眼外肌有限元分析力学分析中图分类号R318.01文献标识码A文
2、章编号1002.3208(2006)03—0228—03TheFiniteElementModelingandBiomechanicalAnalysisoftheEyeball—Extraoculars.ZHOUYiyi.WANGCuangzhiL,DINGHuiL,jIA0Yonghongi1DepartmentofBiomedicalEngineering,TsinghuaUners,Beng100084;2Departmentofophthalmology,BengTongrenHospital,Beng100730
3、【Abstract】Finiteelementanalysis(FEA)playsanimportantroleinthebiomechanicalfield.Inthispapor,weusedFEAmethodintheareaofophthalmology.Wegeneratedaneyeball-extraocularsmodelandconvertedittomeettheneedofFEAprocess.Weexertedoutsideforcesonthestructurefornonlinearcomput
4、ationandgotthedistributionsofdisplacement,stressandstrain.Wealsodiscussedtherelationshipamongeye'Sstructure,outsideforceandmove.Theresultscorrespondedwiththebasictheoryofophthalmology.Weputforwardsomerelatedaspectsfordiscussionandadvancedresearchaswell【Keywords】ey
5、eballextraocularsfiniteelementanalysis(FEA)biomechanicalanalysis视器是人类重要的感觉器官,然而由于眼部组织所占体积小,结构精细,目前国内很少有人对其采用力学建模的方法进行深入研究.美国JoelMMiller博士的研究室…在眼部组织的受力分析方面开展了一系列工作,给这方面研究带来很多启示.本研究希望建立一个在解剖学水平上比较精确的眼球一眼外肌三维模型,通过有限元分析的方法,计算眼部结构在外力作用下的位移,应力和应变情况,得到模型运动与受力的关系.这方面的研究是具
6、有明确临床意义的,可以在诊断治疗方面用该模型做一些指导或验证工作,来探讨眼科疾病产生的病理机制或研究相应的治疗方案.例如在研究垂直斜视过程中,上斜肌损伤是引起斜视的主要因素,医生往往靠改变下斜肌附着点来治疗纠正.在模型中,可通过改变下斜肌附着点位置来改变它的受力方向,观察眼球转动的变化规律,也可以用模型来基金项目:清华一裕元医学研究基金资助作者单位:1清华大学生物医学工程系(北京100084)2北京同仁医院眼科中心(北京100730)作者简介:周伊颇(1979一),女,硕士研究生.模拟病眼情况,对其进行分析.1方法1.1几
7、何建模建立眼部组织几何模型是进行有限元分析的基础.比较三种建模方法:一是用规则体建模,二是基于解剖学参数建立比较精确的模型,三是基于临床影像切片进行建模.用常规的几何体组合来模拟眼部结构,可以用球体模拟眼球,圆柱体模拟肌肉.这样的模型过度简化,只适用于初步定性分析.而通过切片图像进行建模,主要是运用图像处理和三维重建技术从切片图像集中提取出感兴趣部位,模型可以根据个体建立得比较精确,但是不具有通用性,而且可能过于复杂.对于眼科图像而言,在体的医学成像过程很难达到所需精度,建出的模型效果不一定好,而且要将几何模型运用到有限元
8、分析领域中还需要解决两者的接口问题,所以在研究初期暂时不考虑用这种模型做分析.收集和整理一系列眼科资料,学习眼科相关的解剖学知识,根据解剖结构采用临床的通用形第3期眼球一跟外肌有限元模型的建立与力学分析?229?态和平均参数作为建模依据.所建立的模型由眼球以及周围的四条直肌,两条斜肌组成,关键参数有:眼
