有ansys的人团队帮助患者重新获得完美的愿景

经过Harald Studer.

白内障是一种蒙蔽的镜片，首先将镜片变得视觉，并且如果镜片变得不透明，则最终可能导致失明。世界卫生组织估计，由于白内障，全世界近1800万人在两只眼中都是盲目的，使其成为所有失明的几乎一半的原因。主要罪魁祸首是老化：大约80人的大约一半将在一定程度上遭受白内障。

在ISS的科学家和工程师正在开发用于生产特定患者的手术策略的Optimeyes工具，用于改善结果的ansys机械。

好消息是，Femtosecond激光手术去除缺陷镜片并用人造内透镜更换它越来越可行。在大多数情况下，手术恢复视觉到患者无需眼镜或隐形眼镜以用于视力校正的程度。仍然，大约30％的患者在手术后必须佩戴某种形式的矫正镜片。虽然这看起来可能是合理的结果，但综合科学服务ag（ISS）的科学家和工程师知道他们可以做得更好。

利用眼睛的各个部分的结构和材料特性，特别是角膜，尤其是角膜，与ANSYS一起创建OPTIMEYES-一种临床工具，用于在背景中运行ANSYS机械的眼科医生，以产生患者特异性的外科策略来改进结果。

角膜是关键

角膜是眼前部分的透明最外层层，所以几乎所有的眼科手术，包括众所周知的LASIK手术，涉及切入角膜到某种程度。在哪里以及如何制作激光切口的细节 - 切割的位置，长度，深度和角度在很大程度上基于医生的经验，统计信息（所谓的拓图）和平均眼的性质。问题是，平均眼睛是什么？

角膜的形状在很大程度上通过其刚度和眼睛的内部压力来确定，也称为眼压。角膜由胶原纤维组成，以多糖和称为角蛋白酶的细胞基质中的各种取向组成。由太阳发射的紫外线导致交联在胶原纤维之间形成，将剪切刚度添加到角膜之间。因为我们的眼睛随着时间的推移，我们的玉米面 - 随着任何其他软生物组织 - 随着年龄的增长而变得更加僵硬。

以现实地模拟角膜生物力学，在ANSYS机械中，ISS在非均匀的，非线性和各向异性用户材料FORTRAN功能（USERMAT）中实施了这些明显的材料性质。

眼压内部压力由称为眼睛含水液体的透明液的量引起。该流体形成在虹膜后面的睫状过程中，然后流过瞳孔并填充虹膜和角膜之间的空间。这种内部压力与眼组织的生物力学刚度的组合决定了独特的形状，或者眼睛偏离平均值。在确定角膜中的左右和如何优化外科结果时，偏差量是至关重要的。

这显示了Optimeyes软件的用户界面。

对每位患者的定制治疗

Optimeyes是一个具有用户界面的医生友好的软件产品，其用户界面看起来像眼科医生通常使用的其他诊断软件。患者只需调查宾馆相机，医生看到屏幕上的角膜前（前部）和背面（后部）表面的标准图像。

同时，脚本启动ANSYS机械，该机械在后台中使用CAMERS IMAGE作为其有限元分析（FEA）模拟的几何形状。ANSYS机械用在60,000至80,000个六边形网眼元素之间，组织成五层，以产生角膜的3D模型和巩膜的一部分（眼睛的白色）。网格变形以匹配患者眼睛的几何形状，并且边界条件适用于巩膜的夹紧边界。在任何给定点处的角膜的厚度被测量为模型中的前表面和后表面之间的正常距离。

在这第一步中，该模型产生患者眼睛的完全形貌，而不会施加任何眼压。为了考虑角膜中的初始应力分布，由眼压造成的膨胀造成气球，Ansys机械使用逆非线性过程来确定角膜的无论胁迫形状。无应力形状与测量形状之间的差异产生实际的3D应力分布。

制作削减

即使通过所有这些建模，仍然存在另一个挑战。激光手术在切割时略微变形角膜，因此必须考虑这种激光诱导的变形。临床工具内一起工作，ANSYS机械计算患者特异性角膜的变形对于给定的激光处理，并且Optimeyes随后计算表面曲率和穿过角膜的光线的光路的长度来预测预期的视觉质量用于后手术眼。

为此，ANSYS机械模拟了网格预定区域的激光切割。当对模型应用标准的眼压时，切口打开以揭示将这种切割与角膜产生的变形类型的变形。模拟结果出现在医生筛选的Optimeyes屏幕上。一个迭代的参数工作流程评估给定切口对患者的手术后视觉的影响，并调整切口参数以改善结果。

最终，Optimeyes决定了优化的外科手术，将患者带来完美的愿景。完整的过程，从成像到优化的外科手术模型，大约需要20分钟。然后，医生简单地输入了Concistic的Contination参数方向，宽度和角度进入飞秒激光仪器，仪器静止。

让产品到市场

与任何新医疗仪器一样，Optimeyes必须在销售之前经过非常严格的审批流程。ISS已开始进行临床试验，以证明使用这种患者特异性方法改善白内障患者的外科患者的手术视野的有效性，与目前使用的平均眼睛程序相比。到目前为止，Optimeyes成功地在研究中正确预测外科检查。但是，必须进行更多的眼镜，并且在批准之前所采取的其他步骤可以批准。

ANSYS专家一直是开发团队的一体的播放器，每一步都是一步。ANSYS解决方案的灵活性和ANSYS技术人员的合作对于实现迄今为止的进展至关重要。

ISS对Optimeyes令人兴奋的兴奋，并潜力为全世界数百万人提供完美的愿景。虽然目前的焦点是在白内障上，但是，Optimeyes具有适应许多不同类型的眼科手术的力量和能力，以改善这么多人视力受损的贵重礼物。

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