Научный отчет № 5423

Название
Математическое моделирование статического нагружения роговицы глаза тонометром Шиотца.
Авторы
Любимов Г.А., Штейн А.А., Моисеева И.Н.
Аннотация
Выполнено математическое моделирование измерения внутриглазного давления тонометром Шиотца, в котором осуществляется совместное нагружение роговицы глаза вогнутой тяжелой стопой и тонким, более легким, вогнутым стержнем (плунжером). Использована предложенная ранее авторами модель, в которой роговица представлена безмоментной упругой поверхностью, а склеральная область заменяется упругим элементом, откликающимся изменением объема на изменение давления. Проанализированы зависимости, применяемые при стандартной обработке данных тонометрии по Шиотцу. Показано, что использование стандартной методики вполне правомерно для тонометра с минимальным весом стержня 5.5 г, если упругие характеристики глазного яблока близки к средним. При большем весе стержня или значениях упругих констант, сильно отличающихся от нормы, необходимо учитывать поправки. Исследована процедура дифференциальной тонометрии тонометром Шиотца, основанная на последовательном нагружении роговицы грузами разного веса. В качестве основной характеристики введен коэффициент эластоподъема как наклон практически линейной зависимости тонометрического давления от веса груза. Исследована зависимость этой величины от упругих характеристик глаза и давления в ненагруженном глазу. Проведено сопоставление со стандартной методикой обработки данных дифференциальной тонометрии. Проанализировано влияние на результаты измерения давления по Шиотцу операций, направленных на хирургическую коррекцию зрения, приводящих к существенной пространственной неоднородности механических свойств роговицы. Показано, что при апикальном ослаблении роговицы (коррекция миопии) разность между тонометрическим и истинным давлениями заметно меняется и в первом приближении последнее может быть оценено расчетом для однородной роговицы с жесткостью, равной ее среднему значению после операции. При периферийном же ослаблении роговицы (коррекция гиперметропии) поправки, вносимые неоднородностью, становятся существенными лишь при повышенном внутриглазном давлении.
Год публикации
2018 г.
Объём
44 с.
Научный руководитель
Любимов Г.А.
Ключевые слова
глаз, упругие свойства, внутриглазное давление, математические модели, теория размерностей, медицинская диагностика, новые методы тонометрии, тонометр Шиотца.