• 1. 太原理工大学 机械与运载工程学院(太原 030024);
  • 2. 太原理工大学 生物医学工程学院(太原 030024);
  • 3. 山西省眼科医院 准分子激光科(太原 030002);
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角膜的刚度降低是导致圆锥角膜的关键因素,角膜中胶原纤维刚度和纤维分散程度与角膜生物力学性能密切相关。本文通过建立基于角膜微结构即考虑胶原纤维的准分子激光原位角膜磨镶术(LASIK)术前和术后人眼角膜有限元模型,模拟了可视化角膜生物力学分析仪的检测过程,并与临床实际检测结果对比,确定屈光手术前后人眼角膜材料的超弹性本构参数及角膜胶原纤维刚度模量。研究发现 LASIK 术后,角膜胶原纤维刚度模量较术前明显增大,并与中央角膜厚度(CCT)高度相关;术前术后角膜胶原纤维刚度模量与对应中央角膜厚度的预测关系分别为:k1 术前 = exp(9.14 − 0.009CCT术前),k1 术后 = exp(8.82 − 0.008CCT术后)。根据本文的研究结果,可由患者的中央角膜厚度值估算其术前术后胶原纤维刚度模量,进而建立与患者实际情况更相符的个性化角膜模型,为更准确地预测角膜安全手术切削量提供理论参考。