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喷气试验中角膜生物力学效应影响因素的有限元分析

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中国医学物理学杂志 2020年第12期37卷 1583-1588页

作者：房昭辉方利华马卫卫南昌航空大学无损检测与光电传感技术及应用国家地方联合工程实验室江西南昌330063

目的:研究喷气试验中眼内压、喷气压力以及巩膜材料对角膜生物力学效应的影响。方法:基于全眼三维模型及轴对称的喷气模型进行有限元分析,根据角膜前表面位移云图结果,结合曲面拟合等方法,分析角膜形态学参数变化,定量分析眼内压、喷气... 详细信息

目的:研究喷气试验中眼内压、喷气压力以及巩膜材料对角膜生物力学效应的影响。方法:基于全眼三维模型及轴对称的喷气模型进行有限元分析,根据角膜前表面位移云图结果,结合曲面拟合等方法,分析角膜形态学参数变化,定量分析眼内压、喷气压力以及巩膜材料对角膜生物力学效应的影响。结果:当喷气压力峰值以及巩膜刚度一定,改变眼内压时,眼内压为24 mmHg相对于12 mmHg时的最大凹陷角膜顶端位移减少13%,角膜前表面反向曲率半径增加7.3%;眼内压以及巩膜刚度一定,改变喷气压力时,喷气压力峰值为60 kPa相对于20 kPa时的最大凹陷角膜顶端位移增加2.1倍,角膜前表面反向曲率半径减小0.68倍;眼内压以及喷气压力峰值一定,巩膜刚度为基准3倍相对于1/3倍时的最大凹陷角膜顶端位移减少26.8%。结论:角膜形变是角膜生物力学特性的反映,是由眼内压、角膜与巩膜材料以及外力作用共同决定,当其中任一参数发生变化,则影响角膜的生物力学效应。

关键词：喷气试验角膜生物力学效应有限元分析

地铁线路IG541气体灭火系统喷气试验的实施方法

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安装 2014年第9期 59-61页

作者：龚全力中国机械工业机械工程有限公司郑州450051

地铁线路IG541气体灭火系统投入运营前必须进行模拟火灾喷气试验,完成系统功能检测。本文提出的模拟喷气试验实施方案,细化了喷气试验流程,可操作性强,过程安全可靠,可供同类工程参考借鉴。

关键词： IG541气体灭火系统喷气试验地铁系统检测

三门核电一号机组IG541气体灭火系统喷气试验分析

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机电信息 2013年第27期 173-174页

作者：刘慧超三门核电有限公司浙江台州317112

介绍了三门核电一号机组IG541气体灭火系统喷气试验,总结了试验经验,为其他项目喷气试验提供了借鉴。

关键词： IG541气体灭火系统喷气试验准备

基于有限元分析的喷气法评估角膜生物力学响应

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基于有限元分析的喷气法评估角膜生物力学响应

作者：林鲁超南昌航空大学

学位级别：硕士

角膜生物力学特性的改变往往预示着角膜疾病的发生,医生根据角膜生物力学响应可以做出临床诊断。喷气法无创测量角膜生物力学响应,具有较高安全性,但测量时角膜生物力学响应是眼组织力学特性和眼内压等综合作用的结果,仪器给出的信息不... 详细信息

角膜生物力学特性的改变往往预示着角膜疾病的发生,医生根据角膜生物力学响应可以做出临床诊断。喷气法无创测量角膜生物力学响应,具有较高安全性,但测量时角膜生物力学响应是眼组织力学特性和眼内压等综合作用的结果,仪器给出的信息不足以评估单独因素的影响。本文使用有限元方法模拟喷气试验,探索角膜生物力学响应的影响因素,为临床诊断和治疗提供指导。研究结果如下:(1)基于Gullstrand光学眼模型和流固耦合技术模拟喷气试验,分析健康和病变人眼喷气试验的影响因素。当眼内压和角巩膜刚度相同的情况下,病变眼球的SP-HC和SP-A1大于健康眼球,但是其角膜顶点最大位移低于健康眼球。当眼内压从12mm Hg增大到24mm Hg时,两种眼球的SP-HC变化强度差异明显,其中健康眼球的SP-HC变化更大,增大1.810倍;角膜刚度从低增至高时,两种眼球的角膜顶点最大位移和SP-HC的变化强度差异明显,其中病变眼球的SP-HC和健康眼球的角膜顶点最大位移变化更大,分别增大5.078倍和减小3.791倍。(2)构建个性化人眼模型与包含晶状体和睫状体的个性化全眼模型,采用层流模型模拟眼房水,探索晶状体和睫状体对喷气试验的影响。当眼内压初始值从12mm Hg增至24 mm Hg时,个性化全眼模型角膜顶点最大位移的下降速率比个性化人眼模型慢1.8μm/mm Hg;当巩膜刚度从1.24 MPa增至4.96 MPa时,个性化全眼模型角膜顶点最大位移的下降速率比个性化人眼模型慢18.0μm/MPa;当角膜刚度从基准/3增大到基准*3时,个性化全眼模型的角膜顶点最大位移降低了70.2%,个性化人眼模型降低了78.8%。由此发现,在喷气试验中晶状体和睫状体对角膜形态变化的阻碍作用明显。(3)分析不同条件下线弹性和粘弹性角膜材料喷气试验结果差异,探索角膜粘弹性在喷气试验中的作用。当眼内压从12 mm Hg增至24 mm Hg时,线弹性角膜材料的角膜顶点最大位移下降速率比粘弹性仅慢0.9μm/mm Hg。当巩膜刚度从1.24MPa增至9.92 MPa时,线弹性角膜材料的角膜顶点最大位移下降速率比粘弹性仅慢1.1μm/MPa。当角膜刚度从0.827 MPa增至2.790 MPa时,线弹性角膜材料的角膜顶点最大位移下降速率比粘弹性仅慢8.0μm/MPa。由此可见,线弹性和粘弹性角膜材料下的试验结果差异不明显,角膜粘弹性在喷气试验中的作用微小。总之,眼内压、眼组织材料以及眼组织的完整性对喷气试验均有不同程度的影响。考虑晶状体和睫状体能进一步提高模拟准确性。而探索喷气试验中角膜生物力学响应参数的变化规律能为眼科疾病的诊断提供理论依据。

关键词：有限元分析喷气试验个性化全眼模型生物力学响应粘弹性