Estimating the external force acting on the human eye lens during accommodation by finite element modelling

Abstract

Using new geometric information on the shape of the lens that has recently become available, a finite element model has been developed in order to estimate the forces that act on the lens during accommodation for a typical 29-year-old human eye. To investigate the influence of the anterior, posterior and central zonular fibres insertion regions, three models with different configurations were built. All three configurations appeared to be capable of inducing the required accommodative changes in the lens. Based on material properties from the literature, the estimated summed net force for each of the three models was approximately 0.08 N.

Biomechanical Model of the Human Eye: Description and Verification

“…Для верификации моделирования процесса аккомодации использованы также изображения, полученные при помощи технологии визуализации Scheimpflug imaging [3]. Одновременно проводилось сравнение с расчетными значениями объема аккомодации, полученными методом конечных элементов в ABAQUS [3].…”

“…При верификации моделирования аккомодации использовались клинически зафиксированные картины Scheimpflug imaging для пациентов различных возрастов до возникновения пресбиопии, т. е. изменений, вызванных инволютивными процессами [3]. Более подробно моделирование возрастных изменений, в том числе в старших возрастных группах, представлено в [23].…”

“…На сегодняшний день разработаны некоторые численные и аналитические модели, описывающие различные процессы в офтальмологии [1][2][3][4][5][6][7][8]. Основной проблемой математических моделей является набор гипотез, положенных в основу  iomdina@mail.ru  poloz_mv@mail.ru моделирования и заменяющих реальные граничные условия и нагрузки их постулируемыми аналогами.…”

“…Использование различных гипотез приводит к тому, что результаты моделирования одних и тех же офтальмологических процессов могут отличаться как количественно, так и качественно. Так, при численном моделировании основополагающего механизма фокусировки глаза -аккомодации -получают подтверждение как теории аккомодации Гельмгольца [3][4][5][6][7][8][9], так и принципиально отличающейся от нее теории аккомодации R. Schachar [1, 10,11].…”

Amelioration of Visual Display Terminal-induced Ocular Fatigue by Aqueous Extracts of <i>Perilla frutescens </i>var. acuta

“…Eye fatigue is caused by the excessive use and resultant exhaustion of the ciliary muscle [14]. A decrease in the accommodative ability of the eye is caused by the loss of ciliary muscle function, which regulates the thickness of the lens [15,16,17]. The mechanism underlying ciliary muscle relaxation has been extensively studied in the search for drug therapies for the treatment of eye diseases [18].…”