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滑车组织在眼球内旋运动时维持眼外肌力学优势的模拟研究
  • ISSN号:1004-7220
  • 期刊名称:医用生物力学
  • 时间:2014
  • 页码:498-503
  • 分类:R318.01[医药卫生—生物医学工程;医药卫生—基础医学]
  • 作者机构:[1]太原理工大学应用力学与生物医学工程研究所,太原030024
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(11032008,31271005).
  • 相关项目:眼球功能相关疾患治疗机理的力学生物学研究
中文摘要:

目的 研究眼外肌滑车系统在眼球大幅度内旋时的生物力学作用.方法 结合文献报道的眼外肌坐标参数,根据眼球运动的力学平衡原理,建立主动滑车力学模型,并以无滑车模型作为对照,模拟眼球在30°~ 45°范围内的内旋运动.结果 在内直肌对眼球内旋运动的贡献方面,无滑车模型的内直肌提供的作用力大于主动滑车模型,且内直肌力值明显大于生理安全极限值(约0.5N).在模拟眼球内旋的最大角度45°处,主动滑车模型和无滑车模型模拟得到的内直肌力分别为0.508、0.782 N,后者超过生理阈值约56%.在控制眼球运动方面,主动滑车模型消耗的能量远小于无滑车模型.结论 滑车组织的存在,使得眼外肌能够以较低的耗能控制眼球运动,加强了眼外肌对眼球的牵引作用.而且,在眼球大幅度内旋运动时,主动滑车模型维持着内直肌的力学优势.

英文摘要:

Objective To study the biomechanical effect from pulley tissues of extraocular muscles on super ad- duction of the eye. Methods By the coordinate parameters of extraocular muscles reported in the literature and based on the mechanical equilibrium of eye movement, two mechanical models, active pulley model and non pul- ley model (as control), were established to simulate eye adduction in the range of 30°-45°. Results For the con- tribution of medial rectus muscle, the non pulley model produced more force than the active pulley model to con- trol eye adduction, and its corresponding force value increasingly exceeded the physiologically safe threshold (0.5 N). At the maximum simulative adduction of 45°, the force of medial rectus obtained by active pulley model and non pulley model was 0. 508 N and 0.782 N, respectively, and the latter was 56% greater than the safe threshold. For controlling eye adduction, the active pulley model consumed much less energy than the non pulley model. Conclusions Due to the existence of pulley tissues, extraocular muscles could control eye adduction by consuming less biological energy and reinforce the ocular derivation. In addition, with the active pulley, the medi- al rectus muscle could maintain its mechanical advantage under super adduction of the eye.

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期刊信息
  • 《医用生物力学》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:上海交通大学
  • 主编:戴尅戎
  • 地址:上海市制造局路639号
  • 邮编:200011
  • 邮箱:shengwulixue@163.com
  • 电话:021-53315397
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-7220
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1624/R
  • 邮发代号:4-633
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:4565