角膜弹性的近不可压缩横向各向同性（NITI）：声学微敲击光弹力学模型与实验
摘要：角膜为人类视觉系统提供最大的折射力。其刚度以及眼内压（IOP）与一些病理状况（包括角膜圆锥症和青光眼）有关。虽然机械测试可以在体外量化角膜的弹性，但无法在临床中使用。光学相干弹性成像（OCE）通过发射和跟踪剪切波来估计刚度，提供了一种有吸引力的非接触式角膜弹性探测方法。然而，迄今为止，OCE研究报告的角膜模量约为数十kPa，比拉伸/充气试验获得的数MPa小数个数量级。这种巨大的差异阻碍了OCE的临床应用。基于角膜微结构，我们引入并完全表征了一个近似不可压缩横向各向同性（NITI）模型，描述了角膜的生物力学特性。我们展示了角膜必须由两个剪切模量来描述，与当前的单模量模型相反，解耦了拉伸和剪切响应。我们测量了从体外猪眼角膜中获取的IOP函数的两个模量的值，与拉伸和剪切实验一致。在30 mmHg以上的压力下，模型开始失效，与高眼内压下角膜的非线性变化一致。
作者：John J Pitre Jr, Mitchell A Kirby, David S Li, Tueng T Shen, Ruikang K Wang, Matthew O'Donnell, and Ivan Pelivanov
论文ID：2006.10893
分类：Biological Physics
分类简称：physics.bio-ph
提交时间：2020-06-22