Estudo do comportamento mecânico de córneas via simulações numéricas / Corneas mechanic behaviour study by means of numerical simulations

Paulo Roberto de Almeida, Ricardo Rodrigues Magalhães

Resumo


A córnea e a esclera formam a superfície externa de um globo ocular, proporcionando proteção aos componentes internos sensíveis e mantendo o formato de refração do olho. A estrutura da córnea é composta do epitélio, endotélio e estroma, sendo que este é o principal responsável pelas características mecânicas da córnea. O método dos elementos finitos (MEF) é uma análise matemática que consiste na discretização de um meio contínuo em pequenos elementos, mantendo as mesmas propriedades do meio original. Este trabalho propõe uma análise do comportamento mecânico de córneas humanas via MEF,  tendo em vista o desenvolvimento de um modelo de elementos finitos para medir o deslocamento no ponto central da córnea, a fim de obter as características mecânicas, como por exemplo, sua rigidez. Os dados experimentais do comportamento mecânico da córnea humana foram obtidos em colaboração com a Universidade de Liverpool, mais precisamente em seu Laboratório de Biomecânica Ocular. As simulações foram realizadas utilizando o software Abaqus® variando a quantidade de elementos, nós e idade dos pacientes, com o objetivo de comparar com os dados experimentais. Através dos resultados obtidos, percebe-se que o o aumento da rigidez da córnea é proporcional ao aumento da idade do paciente.

 


Palavras-chave


córnea, biomecânica, método dos elementos finitos

Texto completo:

PDF

Referências


BOOTE, C.; DENNIS, S.; HUANG, Y.; QUANTOCK, A. J.; MEEK, K. M. Lamellar orientation in human cornea in relation to mechanical properties. In Journal of structural biology, v.149, n. 1, p. 1--6, 2005.

ELSHEIKH, A. Understanding corneal biomechanics through experimental assessment and numerical simulation. Book In Nova Science Publishers, 2010.

HAMILTON, K. E.; PYE, D. C. Young’s modulus in normal corneas and the effect on applanation tonometry. In Journal Optometry & Vision Science, v. 85, n. 6, p. 445--450, 2008.

LOTTI, R.S.; MACHADO, A.W.; MAZZIEIRO, E.T.; JUNIOR, J.L. Aplicabilidade científica do método dos elementos finitos. In Jounal Rev Dental Press Ortod Ortop Facial, SciELO Brasil, 2006, v. 11, n. 2, p. 35--43, 2006.

OGDEN, R. Fitting hyperelastic model to experimental data. Computational Mechanics, v. 34, n.6, p. 484-502, 2004.




DOI: https://doi.org/10.34115/basrv3n4-008

Apontamentos

  • Não há apontamentos.