非接触式声学微敲击光学相干弹性成像用于角膜各向异性弹性定量化：体内兔研究
摘要：用非接触和非侵入性光学相干弹性成像技术准确测量活体角膜的弹性模量。方法：使用非接触动态声学微击打光学相干弹性成像（AuT-OCE）在活体兔角膜中定量了弹性特性（面内杨氏模量E和面内u以及面外G剪切模量）。通过在活体测量之后提取整个眼球，探索了测量得到的机械特性与眼内压力的关系。用几乎不可压缩的横向各向同性（NITI）模型从AuT-OCE数据中重建模量。此外，还用传统的破坏性机械测试（拉伸延伸仪和剪切流变测量）对角膜弹性模量进行了外体测量。结果：我们的研究表明兔角膜的弹性有强烈的各向异性。面内杨氏模量（计算结果为E=3u）在20-44 MPa范围内，而面外剪切模量在34-261 kPa范围内。在安乐死后一小时内对相同样本进行的外体OCE和破坏性机械测试结果均与AuT-OCE测量结果相符。结论：非接触AuT-OCE能够非侵入性定量活体角膜的各向异性弹性特性。相关性：由于光相干断层扫描（OCT）在眼科学中被广泛接受，这些结果表明AuT-OCE在临床实践中有快速应用的潜力。此外，AuT-OCE可能会改善角膜疾病的诊断标准，实现早期诊断，减少并发症，定制手术治疗，并个性化眼部生物力学模型。
作者：Mitchell A Kirby, Gabriel Regnault, Ivan Pelivanov, Matthew O'Donnell, Ruikang Wang, Tueng T. Shen
论文ID：2301.10652
分类：Medical Physics
分类简称：physics.med-ph
提交时间：2023-01-26