[發明專利]一種角膜術后情況的模擬方法

有效

• 申請號: 202110429880.4
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113171172B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 王俊杰;李雪霏;羅圣龍;章培培;邱晨輝;王征;王子健;張馨予;呂丹;葉儀;樊磊;靳雨;龔家桅;欣楊
• 申請（專利權）人: 溫州醫科大學附屬眼視光醫院
• 主分類號: A61B34/10
• 分類號: A61B34/10
• 代理公司: 北京祺和祺知識產權代理有限公司 11501
• 代理人: 陳瑤瑤

1.一種角膜術后情況的模擬方法，其步驟包括如下：

步驟一、通過有限元建模軟件建立基礎眼球模型；

步驟二、通過有限元建模軟件在基礎眼球模型的基礎上輸入特定對象角膜形態參數，修改角膜形狀并拉伸鞏膜建立個體眼球形態模型；

步驟三、在有限元建模軟件輸入個體角膜材料屬性，制備個性化全眼眼球模型；

步驟四、在有限元建模軟件輸入角膜瓣厚度值及角膜瓣范圍值，根據手術種類選擇建立手術準備模型，該手術準備模型為SMILE模型或TPRK模型或LASIK模型，在手術方案模擬軟件通過輸入切削深度參數、切削范圍參數，在受眼內壓下的手術準備模型上標記消融輪廓的位置和深度，制備消融手術標記模型；

步驟五、在消融手術標記模型基礎上，構建無眼內壓的消融手術模型，無眼內壓的消融手術模型構建過程為：測量特定對象個體眼內壓值，消融手術標記模型加載上述眼內壓值，并獲得由該加壓過程而產生的眼球形變數據，從變形后的形態中參考上一步獲得的眼球形變數據的雙倍數值調整角膜前表面節點坐標，得到模擬無眼內壓模型，在模擬無眼內壓模型加載眼內壓形成參考加壓模型，對參考加壓模型與消融手術標記模型的角膜前表面節點坐標的差值進行判斷，在差值小于0.00001mm時，參考加壓模型為最終無眼內壓模型，在差值大于0.00001mm時，通過調整角膜前表面節點坐標更新模擬無眼內壓模型，對更新后的模擬無眼內壓模型加載眼內壓形成更新后的參考加壓模型，對更新后的參考加壓模型與消融手術標記模型的角膜前表面節點坐標的差值進行判斷，反復迭代，直至差值小于0.00001mm；

步驟六、在有限元建模軟件中，根據無眼內壓的消融手術模型上標記消融輪廓的位置和深度去除角膜組織，獲得術后模型；

步驟七、通過在有限元建模軟件對術后模型加載特定對象個體眼內壓值，根據光路追跡法計算模擬獲得術后角膜屈光力參考數據，通過比對角膜屈光力參考數據來評估手術效果。

2.根據權利要求1所述的一種角膜術后情況的模擬方法，其特征在于：所述步驟二特定對象角膜形態參數為角膜前表面高度圖、角膜厚度圖和臨床眼軸長度。

3.根據權利要求1所述的一種角膜術后情況的模擬方法，其特征在于：所述步驟二采用10階Zernike多項式計算個體角膜任意位置的節點坐標和相應的厚度。

4.根據權利要求1所述的一種角膜術后情況的模擬方法，其特征在于：所述步驟三個體角膜材料屬性通過在有限元建模軟件載入應力應變曲線，該應力應變曲線如下公式表示：

其中age為年齡，e為自然常數，ε為應變量，在有限元建模分析軟件中自動擬合該曲線與Ogden材料模型，并輸出Ogden本構參數，通過Corvis ST儀器測得的特定對象的個體應力應變系數，個體應力應變系數乘上獲得的Ogden本構參數Mu1得到個體角膜材料屬性，輸入個體角膜材料屬性，制備個性化全眼眼球模型。

5.根據權利要求1所述的一種角膜術后情況的模擬方法，其特征在于：所述角膜屈光力參考數據包括等效球鏡角膜屈光力、0度角方向角膜散光分量、45度角方向角膜散光分量。

6.根據權利要求1所述的一種角膜術后情況的模擬方法，其特征在于：利用Matlab軟件或具有有限元建模功能的軟件構建個性化眼球有限元模型。

7.根據權利要求1所述的一種角膜術后情況的模擬方法，其特征在于：采用Abaqus軟件或具有有限元分析功能的軟件計算術后角膜的形態和角膜生物力學屬性。