人类关于儿童青少年近视形成的原因,目前还不完全清楚,大多数学者认为近视与多种因素有关。包括遗传因素、环境因素。
遗传因素:高度近视父母的遗传风险
环境因素:近距离工作时间、受教育程度、户外活动时间等
遗传因素VS环境:近视发病率短期激增,但人群近视基因突变率不会突然增加,故环境因素在其中起着重要的作。
由全球近视管理权威专家组成的国际近视研究学会(IMI)推出《国际近视研究学会白皮书》系列,通过七大报告,全面总结了目前近视领域的知识成果,达成了学界共识。
常见儿童近视的解决方案
1、角膜塑形镜
2、离焦镜
3、巩膜交联法
4、哺光仪
5、0.01%阿托品我们提出了新的解决方案(新的数学模型)1、从仿真光学、仿真生物力学多物理场研究焦点
多物理场的研究焦点
利用眼球几何结构的统计测量数值,以及标准光学相干断层扫描,建立仿真模型。
先对人眼成像,然后将成像信息转换为三维几何结构,并将其导入COMSOL软件,从而建立模型。通过COMSOL,我们可以设置与几何构型、材料属性和物理场相关的所有参数。能够灵活调整参数,有助于加深我们对问题的理解,从而找到最有效的方案。
通过创建三维参数化全眼模型
COMSOL软件具备多物理场分析,借助多物理场仿真建立了三维参数化人眼模型。
全眼模型的建立,有望为每位患者提供个性化的治疗方案。
多场物理模型需要考虑各种眼部结构。在复杂的肌肉组织、液体、韧带、粘弹性胶状体、光感受器等,一系列复杂的物理场;
我们需要一套包含眼球的力学与光学特征分析在内的完整解决方案,需要对整只眼睛进行建模,反复调整它的属性以观察不同的结果。
从数据测量到模型建立,利用OCT得到的典型图像。使用SOLIDWRKS软件基于OCT成像结果,创建的三维模型的横截面模型。使用COMSOL创建三维模型的网格图。
睫状肌仿真图
2、眼轴长
偏微积分方程计算,解释曲线含义
巩膜曲率改变的值与真性近视、假性近视、散光、弹性模量、塑性形变等等解释,具体见附件
人工智能来计算眼轴长与巩膜弹性模量硬度变化值
人工智能AI学习实施过程(思维导图)
3、向心力
近视的靶点为纵肌与巩膜连接处
近视的靶点为环形的巩膜圈让我们研究它!!
持续的近距离学习,造成儿童靶点上持续加载轴向力和向心力
轴向力对角膜曲率的影响
向心力大小对眼球的轴向长度作用
圆形的眼球受到巩膜环(靶点)上面的向心力作用变成椭圆
向心力大小对眼球的轴向长度作用
计算圆球如何变成椭圆球型的?
1、假设7岁时眼轴总长20mm
20岁时眼轴长24mm(共13年眼轴变化4mm)
2、假设受到向心力的影响,如同环形的箍,箍住眼球,X轴不变
求2Y眼轴是多少?
3、假设向心力是作用在球心上的
刚刚计算出眼轴长度变化值是假设向心力作用在球心上,因为没有考虑L值,若引入L值计算是非常困难的,因为这个向心力不是作用在球心上的,而是作用在偏心上(位于晶体的下方)与球心的距离是Lmm,它对眼轴的影响需要引入公式。
利用公式验证,输入L值得到向心力放在球心上与偏心上的结果不一样,从而得到一个眼轴长度变化的修正值3.5mm左右,这个算法很长,以后再表述。
所以眼轴长度为:28.8mm-3.5mm=25.3mm(20岁时)
计算?的大小?
如何验证力的大小(液体透镜模型)
4、近距离用眼时间
5、巩膜的弹性模量能E(Mpa=N/mm)
巩膜弹性模量能
每个年龄段,巩膜的弹性模量能是不一样的
巩膜弹性模量能测试方法
3至5个易感基因与机制
6、眼轴差值公式:
7、近视常数
常数(P)
我们的近视干预产品方案
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