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亚洲地区青光眼发病人数约占全球总数的一半,且多数为闭角型。在我国,青光眼是主要眼疾之一,发病率高,致盲率高,其中原发性闭角型青光眼(primaryangleclosureglaucoma,PACG)在各类青光眼中居首位。闭角型青光眼的临床表征是:浅前房、房角狭窄、瞳孔中度扩大和虹膜膨隆。PACG患者中大多数(60%)为慢性,临床体征不明显,大部分无症状或症状轻微。患者就诊时其视功能已经严重受损。因此如能在PACG发作之前做出早期诊断并采取有效预防措施,对PACG防治及患者视功能的保护具有十分重要的意义。
浅前房和窄房角一直被认为是PACG早期诊断的主要指标,但浅前房(前房≤2.4mm)人群中仅有1/10的人可能最终发生闭角型青光眼。而目前还没有一种方法和指标能将闭角型青光眼患者从浅前房人群中筛选出来。
瞳孔阻滞已被公认是PACG发生的主要病理因素之一,如能对瞳孔阻滞力及其改变引起虹膜形变的力学现象进行定量研究,则有可能发现正常浅前房和闭角型青光眼之间瞳孔阻滞力的差别,为PACG的早期诊断提供手段和指标。本研究利用瞳孔阻滞力仿真实验装置得出了虹膜的整体力学特性,从实验中验证了虹膜各向异性的特性,并研究了不同前后房压强差下的虹膜膨隆角度的变化,得到了虹膜膨隆角度与前后房压强差的关系曲线呈指数规律。
为了能更好的对不同前后房压强差下的虹膜形变进行仿真,本研究用薄膜比拟法建立了虹膜的力平衡方程,考虑虹膜为正交各向异性材料,位移沿径向和周向的变化率不相等,即,周向与径向单位宽度张力比不相等,其比值记为β。因此,当位移用柱坐标系表示时,虹膜本构方程如下所示
Fr(()2z/()r2+β/1/r()z/()r+β21/r2()2z/()θ)=-P其中P为前后房的压强差,Fr为径向单位宽度张力。假设虹膜在θ方向轴对称,则公式(1)简化为二阶常微分方程
Fr(d2z/dr2+β1/rd2z/dr)=-P根据边界条件z|r=a=h,z|r=b=0求得公式(2)的β≠1解析解z=-P/2Fr(β+1)r2-aβbβ/(β+1)(abβ-aβb)[-P/F(a2-b2)-2h(β+1)]1/rβ-1+/2(β+1)(abβ-aβb)其中,a为瞳孔半径,定义为从晶体中心到虹膜内边缘距离;b为虹膜半径,仿真研究表明:虹膜轮廓随着前后房压强差的增加、晶体抬升高度的增加而逐渐膨隆,虹膜膨隆角随之增大而房角随之逐渐减小,当虹膜膨隆到一定程度时,则房角关闭形成闭角型青光眼,这与临床上具有浅前房、房角狭小患者高点高度Zmax均随前后房压强差的增加而逐渐增大,并呈指数规律。在前后房压强差达到310Pa后,Zmax近似呈水平直线规律,即虹膜膨隆最高点高度随前后眼临床诊断提供了一定的理论基础,同时也为下一步构建更加完善的虹膜三维