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摘要
目的重建人眼前房三维仿真模型,探究不同前房流场内房水流动特征及动力学机理。方法基于房水生理学相关理论及流体力学基本原理,在人眼前节解剖特征的基础上,对不同宽窄的前房(房角分别为54°、45°、35°、25°)进行三维重建。用有限体积分析方法对不同瞳孔直径(1.5 mm、3.0 mm、5.0 mm、8.0 mm)及体位(立位、仰卧及俯卧)的房水流动进行数值模拟。结果构建了人眼前节三维仿真模型,模拟结果显示不同宽窄前房、瞳孔直径以及体位下前房流场的流线、流速、温度和切应力分布特征:房水在前房受浮升驱动呈涡流样流动,立位呈现与前房形状一致的椭圆形涡系,卧位则呈现沿瞳孔轴向360°方向扩散的环形涡系;前房越宽、瞳孔越小、房水流速越大,量级为100×10-6 m·s-1且立位约为卧位的10倍;前房热传递方式与固体导热类似呈线性分布,房水流动对前房温度分布几乎没有影响;虹膜角膜切应力主要受房水流速影响,两者为非线性关系,需进一步考虑房水流线作用。结论该模型较真实反映了不同前房参数下房水流动特征,数值模拟结果从房水动力学角度为研究闭角型青光眼危险因素提供了数理依据。
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