Skip to main content
SUPERVISOR
Peiman Mosaddegh,Mahmoud Kadkhodaei
پیمان مصدق (استاد راهنما) محمود کدخدایی الیادرانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Behzad Mokhtari
بهزاد مختاری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Material Characterization of the Biomechanical Behavior of Contact Lenses to Investigate the Effects of Central Thickness and Corneal Material in CORVIS Tonometry Procedure
The internal pressure of the eye, as important criteria in maintaining the health of the ocular tissues has always been of interest to ophthalmologists. This pressure affects the appearance of some severe visual impairment and in the process of some eye surgeries. Devices that measure this pressure are called tonometer. New experiments show that the real intraocular pressure is not the same as the measured value in any non-invasive tonometer. The most advanced tonometer is known as Corvis. A new revision of this device for intraocular pressure is the result of a statistical review of the simultaneous effect of the age and thickness of the cornea along with the amount of intraocular pressure. This corrected pressure is reported in the form of a new quantity called Biomechanical IntraOcular Pressure. The purpose of the present study is to investigate this unknown relation and to simplify it by studying the effects of the thickness and material properties on the Corvis measurement of intraocular pressure. For this purpose, an artificial anterior chamber is created and by using the contact lenses instead of the cornea on it, the effect of biomechanical properties in the tonometry process is studied experimentally. Corvis blow an air puff to the cornea to measure the pressure and takes the cross-sectional images during this procedure. To find the mechanical properties of lens materials, its deformation is calculated with the processing of these images during loading, and by using it, the hyperelastic properties of the lens were characterized by the inverse finite element method. Also, by analyzing the experimental data of the porcine cornea, it is shown that the viscoelastic behavior of these materials in this procedure is not activated. For the first time in this research, some errors are reported from, the most advanced tonometry device, which is Corvis. For this reason, in the experimental study of the tonometry process, dynamic behavior and geometric characteristics of the samples were independently calculated and processed using raw images of tests. Keywoeds: Intraocular pressure, Corvis tonometer, Central corneal thickness, Hyperelastic behavior,contact lenses, Invers finite element
فشار داخلی چشم به‌عنوان یک کمیت مهم در حفظ سلامت بافت‌های چشمی همیشه مورد توجه چشم‌پزشکان بوده‌است. این فشار در پیدایش برخی از اختلالات شدید بینایی و در روند برخی از جراحی‌های چشمی اثرگذار است. دستگاه‌هایی که این فشار را اندازه می‌گیرند، در ادبیات پزشکی، تونومتر نام دارند. آزمایش‌های جدید نشان می‌دهند که فشار واقعی درون‌چشمی با فشار هیچ تونومتر غیرتهاجمی یکسان نیست. پیشرفته‌ترین تونومتر حاضر به کرویس موسوم است. اصلاحیه جدید این دستگاه برای فشار دورن‌چشمی ، نتیجه بررسی آماری اثر هم‌زمان سن و ضخامت مرکزی قرنیه به همراه مقدار فشار درون‌چشمی‌بوده است. این فشار اصلاح شده، در قالب یک کمیت جدید به نام "فشار درون‌چشمی زیست‌مکانیکی" گزارش می‌شود. افزایش دقت روش‌های تونومتری در گرو فهم صحیح ویژگی‌های زیست‌مکانیکی قرنیه و اثر آن بر سنجش فشار است. هدف پژوهش حاضر بررسی بیشتر این رابطه ناشناخته و ساده‌تر نمودن آن با مطالعه اثر مجزا ضخامت و خواص ماده، در اندازه‌گیری فشار درون‌چشمی کرویس بوده است. به این منظور یک چشم‌واره مصنوعی ایجاد و با استفاده از عدسی‌های تماسی به جای قرنیه، اثر شاخصه‌های زیست‌مکانیکی در فرایند تونومتری، به صورت تجربی مطالعه گردیده است. کرویس برای سنجش فشار، توده هوایی را به سطح قرنیه می‌دمد و تصاویر سطح مقطع آن را در حین فرایند ثبت می‌کند. برای یافتن خواص مکانیکی مواد عدسی، تغییر شکل قرنیه در حین بارگذاری با پردازش این تصاویر، استخراج شد و با استفاده از آن، خواص‌‌ هایپرالاستیک عدسی‌ها به روش اجزای محدود وارون به‌دست آمد. همچنین با تحلیل داده‌های آزمایشگاهی قرنیه خوکی، نشان داده شد که در فرایند مورد بررسی رفتار ویسکوالاستیک مصالح فعال نمی‌گردد. با انجام چند صد تلاش در راستای متناسب‌سازی شاخصه‌های هندسی و نورشناختی نمونه‌‌های آزمایش و همچنین افزایش دقت تجهیزات مکانیکی به کار رفته، تونومتری در دو دستگاه کرویس مورد مطالعه قرارگرفت. برای اولین بار در این پژوهش خطاهایی از کرویس، پیشرفته‌ترین دستگاه تونومتری روز، مشاهده و گزارش می‌گردد. به همین دلیل در مطالعه تجربی فرایند تونومتری، شاخصه‌های رفتاری و هندسی نمونه‌‌ها به طور مستقل، با پردازش تصاویر خام آزمون، محاسبه و به‌کار برده شدند. هیچ کدام از مقادیر گزارش شده دستگاه در این مطالعات استفاده نگردیده است. تکرارپذیری این نتایج، فشارسنجی بیمارانی با هندسه‌های غیر متعارف را امکان‌پذیر نشان می‌دهد و می‌تواند در تصمیم‌گیری متخصصان حیطه چشم، در هنگام معاینات بالینی راه‌گشا باشد. نتایج این پایان ‌ نامه لزوم بازنگری در آمار تونومتری و هوشمند‌سازی این روش را با توجه به بانک داده بیماران ایرانی، گوش زد می‌کند. واژگان کلیدی: فشار درون‌چشمی، تونومتر کرویس، ضخامت مرکزی قرنیه،‌‌ رفتار هایپرالاستیک، عدسی‌های تماسی و اجزای محدود وارون

ارتقاء امنیت وب با وف بومی