Вестник Чувашского государственного педагогического университета им. И. Я. Яковлева

Рассмотрены две задачи биомеханики глаза: операция по коррекции миопии за счет имплантации кольца MyoRing и изменение внутриглазного давления при интравитреальных инъекциях. Выполнено конечно-элементное моделирование внешней оболочки глаза, находящейся под действием внутриглазного давления, в программном пакете ANSYS. Роговица глаза задается сферическим сегментом меньшего радиуса переменной толщины. Для описания ее нелинейных свойств используются гиперупругие модели материалов (модель Йео, неогуковская и 2-параметрическая модель Муни-Ривлина). Проводится сравнение с моделями в которых роговица описывается трансверсально-изотропной биологической тканью. В первом случае решается нелинейная задача об изменении напряженно-деформированного состояния глаза при наличии упругой вставки в роговице. Процесс имплантации кольца описывается контактными парами методом последовательного приложения нагрузки. Расчеты показали, что при имплантации кольца MyoRing роговица испытывает большие деформации сдвига, и получить результаты, соответствующие клиническим данным удается только с использованием моделей гиперупругих материалов. Причем достаточно точное решение задачи получается при использовании неогуковского материала, потенциал которого зависит только от одного параметра. Во второй задаче для двух различных моделей материала роговицы (трансверсально-изотропной и гиперупругой) анализируется изменение внутриглазного давления глаза при интравитреальных инъекциях. Проводится сравнение трех моделей: без разделительных перегородок, с одной и с двумя перегородками. На основе расчетов выполнена оценка уровня давления в камерах глазного яблока в зависимости от объема вводимого препарата и конфигурации перегородок. Расчеты показали близкие результаты для трансверсально-изотропной и гиперупругой моделей роговицы. Следовательно, усложнение в моделировании, связанное с описанием свойств роговицы, представляется необоснованным.

Бауэр Светлана Михайловна, доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой теоретической и прикладной механики; e-mail: s.bauer@spbu.ru; https://orcid.org/0000-0003-3732-2110; AuthorID: 6610

Венатовская Людмила Александровна, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры теоретической и прикладной механики; e-mail: l.venatovskaya@spbu.ru; https://orcid.org/0000-0002-0813-3727; AuthorID: 742317

Матченко Дмитрий Владимирович, студент математико-механического факультета; e-mail: dmitriy.matchenko@yahoo.com; https://orcid.org/0009-0006-2638-2977; AuthorID: 1308371