98. Jahrestagung der DOG 2000
R 451
Finite Elemente-Simulation des Akkommodationsvorganges
H. A. Weeber1, H. Martin2
Einleitung: Um einen besseren Einblick in den Mechanismus der Akkommodation und der Presbyopie zu erzielen, wird ein mechanisches Modell nach dem Finite Elemente (FE) - Verfahren verwendet. Bei diesem Modell wird die Linsenform im gestreckten Zustand (Disakkommodation) berechnet und dann mit dem Entspannungszustand (Akkommodation) verglichen.
Methoden: Hierzu wurde ein Computermodell für die Linse, den Kapselsack und einen Teil des Zonularsystems entwickelt. Die Daten zur Geometrie und zu den Materialeigenschaften entstammen der Literatur. Die Brechkraft der Linse ergibt sich aus der Linsenkrümmung vor und nach der Streckung. Die Gültigkeit dieses Computermodells wurde durch gezielte Variation einzelner Parameter in der Berechnung geprüft. Daraufhin wurden dann gewisse altersabhängige Parameter verändert, um so die altersbedingten Veränderungen ermitteln und eine Presbyopie simulieren zu können.
Ergebnisse: Das Modell liefert realistische Ergebnisse im Hinblick auf die quantitative Akkommodation. Dieses Ergebnis bleibt auch dann gültig, wenn die Art und die Anzahl der Elemente geändert werden. Die isotrope oder orthotrope Modellierung des Linsenmaterials wirkt sich nicht signifikant auf die Ergebnisse aus. Erwartungsgemäß verursacht eine Zunahme der Steifigkeit der Linse eine Verringerung der Akkommodationsamplitude, obwohl der Abflachungseffekt in diesem Fall geringer ist als bekannt von klinischen Ergebnissen.
Diskussion: Durch Kombination der Literaturdaten und durch Eingabe in ein mechanisches FE-Modell konnten durchaus realistische Ergebnisse im Hinblick auf die Akkommodations-amplitude erzielt werden. Andere Resultate weichen jedoch einigermaßen von klinischen Messungen ab. In dieser Hinsicht muß das Computermodell weiter ausgearbeitet werden. Wichtig sind hierbei die Steifigkeit des Linsenmaterials sowie die altersbedingten Veränderungen.
1Pharmacia & Upjohn Groningen BV., van Swietenlaan 5, 9728 NX Groningen, Niederlande
2Institut für Biomedizinische Technik, Universität Rostock, Ernst-Heydemann-Straße 6, D-18055 Rostock
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