眼球力学及临床应用研究.ppt

眼球力学及临床应用研究眼球力学及临床应用研究陈陈 维维 毅毅太原理工大学太原理工大学应用力学与生物医学工程研究所应用力学与生物医学工程研究所E-mail: chenweiyi@1、眼球的构造、眼球的构造2、角膜屈光手术、角膜屈光手术3、巩膜的力学特性与后巩膜加固术、巩膜的力学特性与后巩膜加固术4、眼球的运动模型及其应用、眼球的运动模型及其应用提提 纲纲1. 眼球的构造眼球的构造眼球的组织结构眼球的组织结构 眼球在眼眶中的位置眼球在眼眶中的位置 2、角膜屈光手术、角膜屈光手术 角膜的结构角膜的结构 角膜分为角膜分为5层：层：①①上皮细胞层上皮细胞层②②前弹力层（前弹力层（Bowman膜）膜）③③基质层基质层④④后后弹弹力力层层（（Descemet膜膜））,厚厚约约10-12μm，，由由极极其其微微细细的的胶胶原原微微丝构成丝构成⑤⑤内皮细胞层，由一单层细胞构成内皮细胞层，由一单层细胞构成 人角膜结构 角膜的力学特性角膜的力学特性•角角膜膜的的应应力力-应应变变关关系系是是非线性的非线性的 (Woo,1972)•作作为为对对角角膜膜替替代代材材料料的的研研究究，，猪猪角角膜膜有有于于人人角角膜膜相相近近的的应应力力应应变变关关系系，，但但应应力力松松弛弛存存在在较较大大差差异（杨坚，异（杨坚，2001））。

角膜的应力—应变曲线(Woo,1972)刘刘志志成成等等(2003)设设计计了了一一套套测量离体虹膜及角膜的装置测量离体虹膜及角膜的装置用面应变来表征变形：用面应变来表征变形：实验结果可用下式拟合：实验结果可用下式拟合：式中，式中，γ0，，C为常数，为常数，P为为试样所受的内外压力差试样所受的内外压力差角膜、虹膜测试装置图角膜、虹膜测试装置图眼球整体变形测试系统眼球整体变形测试系统Instron实验机（Mode 5544）摄像引伸仪 (No. Sx2663-305) 眼球整体变形与眼内压的关系眼球整体变形与眼内压的关系实验动物实验动物 整体眼变形加卸载曲线整体眼变形加卸载曲线近视眼近视眼近视眼是目前全球发生率最近视眼是目前全球发生率最高的、范围最广的、严重的公共高的、范围最广的、严重的公共卫生问题，我国近视眼发病率超卫生问题，我国近视眼发病率超过过30%WTO已将近视眼的防已将近视眼的防治列入全球防盲计划治列入全球防盲计划 角角膜膜屈屈光光能能力力占占全全眼眼的的70%，，通通过过改改变变角角膜膜的的厚厚度度来来改改变变眼眼球的屈光度是很有效的球的屈光度是很有效的 示意图放射状角膜切开术放射状角膜切开术 发展于上世纪发展于上世纪80年代年代在在角角膜膜前前极极的的3-4mm的的“视视区区”的的周周围围切切一一组组(4-16条条)径径向向刀刀口口，，改改变变角角膜膜的的有有效效弹弹性性，，使使角角膜膜的的前前极极变变得得较较平平（（曲曲率率半半径径增增大），调节其折光能力。

大），调节其折光能力经典弹性理论中的无矩理论经典弹性理论中的无矩理论 •手手术术切切开开越越深深效效果果越越好好，，实实际际上上，，手手术术切切开开深深度度可达角膜厚度的可达角膜厚度的90-95% (Werner,1986)；；•眼眼内内压压波波动动大大的的患患者者来来说说，，施施行行角角膜膜切切除除术术后后，，带来视力剧烈波动的危险增大了带来视力剧烈波动的危险增大了 •缺缺陷陷，，没没有有将将刚刚度度函函数数B（（φφ））与与手手术术切切口口数数及及深深度直接联系起来度直接联系起来 壳上一点的切向位移壳上一点的切向位移v和径向和径向(法向法向)位移位移w 数值分析方法数值分析方法•Pinsky等等(1990)、、王王家家权权等等（（1999））利利用用线线弹弹性性球球壳壳模模型（王家权等，取型（王家权等，取E=1.8Mpa，，μ=0.49））•切开的深度与刀口数对手术的效果有最重要的影响切开的深度与刀口数对手术的效果有最重要的影响角膜的屈光度随切口深度的变化 屈光度—眼内压曲线（Pinsky，1990) 准分子激光角膜屈光术准分子激光角膜屈光术•准分子激光角膜切削术准分子激光角膜切削术 Photorefractive Keratectomy ，，PRK•准分子激光原位角膜磨镶术准分子激光原位角膜磨镶术 laser in situ keratomileusis, LASIK•目前开展最为广泛且临床疗效明确的治疗目前开展最为广泛且临床疗效明确的治疗近视的两类角膜屈光手术。

我国每年有近视的两类角膜屈光手术我国每年有近近百万人百万人接受该手术治疗接受该手术治疗Lasik手术图示手术图示Lasik手术手术准分子激光原理准分子激光原理•准准分分子子激激光光是是一一种种脉脉冲冲光光，，波波长长范范围围为为157－－353nm•光化反应光化反应 组组织织受受到到远远紫紫外外光光作作用用时时，，会会断断裂裂分分子子之之间间结结合合键键，，将将组组织织直直接接分分离离成挥发性的碎片而消散，对周围的组织则没有影响成挥发性的碎片而消散，对周围的组织则没有影响•精确、对周围组织无损害、对眼内部组织无损害精确、对周围组织无损害、对眼内部组织无损害 每每一一发发激激光光可可以以切切削削0.2-0.25μm厚厚度度的的生生物物组组织织由由于于激激光光的的整整个个脉脉冲冲只只有有10－－20μs，，因因此此其其热热扩扩散散效效应应非非常常小小，，周周围围仅仅有有0.3-0.8μm的的组组织织会会受受到到伤伤害害；；电电磁磁波波对对于于角角膜膜的的穿穿透透力力随随着着波波长长的的缩缩短短而而减减少少在在400nm波长以下，穿透力减至零波长以下，穿透力减至零 动物术后角膜超微结构检查。

动物术后角膜超微结构检查 问题：问题：继发性圆锥角膜继发性圆锥角膜•1998 年年Seiler等等首首次次报报道道了了LASIK 术术后后产产生生继继发发性性圆圆锥锥角角膜膜, 此此后后，，不不断断有有病病例例报报告告, Pallikaris（（2001）） 等等报报道道发发生生率率为为0.66 %陈陈跃跃国国 ，，2002)•继继发发性性圆圆锥锥角角膜膜是是严严重重的的角角膜膜并并发发症症，，会会对对术术后后视视力力造造成成破破坏坏性性的的影影响响，，部部分分病病例例不不得得不不进进行行穿穿透透性性角角膜移植术膜移植术•病病因因目目前前看看法法不不一一, 多多数数认认为为是是生生物物力力学学变变化化 的的 结结 果果 (Seitz, 2001, Piccoli , 2003,Wang,2003) •Comaish（（2002)认认为为角角膜膜基基质质的的改改变变与与继继发性圆锥角膜的发病有着密切的关系发性圆锥角膜的发病有着密切的关系 圆圆锥锥角角膜膜的的主主要要病病理理改改变变为为角角膜膜基基质质变变薄薄，，角角膜膜前前凸凸，，这这可可能能与与胶胶原原数数量量减减少少以以及及胶胶原原纤纤维维异异常常分分布布和和排排列列有有关关。

角角膜膜受受损损后后出出现现的的炎炎性性反反应应,能能引引起起角角膜膜基基质质的的分分解解酶酶活活性性增增加加,导导致致角角膜膜融融解解、、变变薄薄、、从而导致继发性圆锥角膜从而导致继发性圆锥角膜•Haydee（（2005））, Smith（（2006））等等认认为为MMPs在在角膜的多种生理及病理反应中发挥作用角膜的多种生理及病理反应中发挥作用 如如在在角角膜膜伤伤口口愈愈合合过过程程中中可可见见角角膜膜上上皮皮细细胞胞、、基基质质细细胞胞及及中中性性粒粒细细胞胞分分泌泌多多种种MMPs以以促促进进基基底底膜膜重重塑塑、、创创面面收收缩缩及及纤纤维维修修复复组组织织沉沉积积，，当当MMPs表达不当则可导致瘢痕的形成表达不当则可导致瘢痕的形成•如如果果LASIK术术后后MMPs表表达达异异常常就就会会使使胶胶原原的的降降解解发发生生改改变变，，使使角角膜膜的的力力学学性性能能降降低低，，可可能能诱诱发发继发性圆锥角膜的发生继发性圆锥角膜的发生 (Dupps, 2005) •此此外外，，术术后后角角膜膜层层变变薄薄，，所所受受的的应应力力明明显显增增大大这这种种力力学学环环境境的的改改变变对对Lasik术术后后圆圆锥锥角角膜膜病病变变的的发发展展是是一一个个不不可可忽视的因素。

忽视的因素LASIK手术研究初步手术研究初步•对对44只只实实验验动动物物（（兔兔））分分四四组组，，每每一一个个手手术术组组接接受受一一种种切切削削量量的的角角膜膜切切削削术术实实验验术术后后6个个月月，，用用明明胶胶酶酶谱谱分分析析法法检检查查术术后后各各组组角角膜膜之之间间明明胶胶酶酶含含量量的的变变化化、、及及生生物物力力学学测测试分析角膜松弛实验过程图角膜松弛实验过程图术后各组角膜的明胶酶含量术后各组角膜的明胶酶含量及弹性模型比较及弹性模型比较王爱玉，陈维毅陈维毅，贺瑞，王晓君，刘春生，兔眼LASIK术后角膜生物力学特性的实验研究，生物医学工程学杂志（In Press）用用粘粘弹弹性性材材料料模模型型，，根根据据实实验验得得到到的的数数据处理导入，对眼球的变形进行模拟分析据处理导入，对眼球的变形进行模拟分析D 角膜顶点相对角膜边缘处的位移随眼内压的变化角膜顶点相对角膜边缘处的位移随眼内压的变化 3、巩膜的力学特性与后巩膜加固术、巩膜的力学特性与后巩膜加固术问题的提出问题的提出: （（1 1）高度近视眼对引起视网膜病变）高度近视眼对引起视网膜病变高高度度近近视视又又称称病病理理性性近近视视或或变变性性近近视视，，是是常常见见的的致致盲盲性性眼眼病病之之一一，，可可以以出出现现多多种种病病理理改改变变，，甚甚至至发发生生视视网网膜膜脱脱离离，，对视功能损害严重。

对视功能损害严重 (Rada et al..2006) 单纯性近视眼成像图单纯性近视眼成像图 进行性近视眼成像图进行性近视眼成像图 （（2 2）我国高度近视的患病率高）我国高度近视的患病率高 据据调调查查，，我我国国的的近近视视群群体体发发病病率率达达3030％％，，高高度度近近视视的的患患病病率率为为0.720.72~2 2％％，，有有的的地地区区高高达达6.986.98％％，，但但高高度度近近视视眼眼的的发发病病机机制目前尚不完全清楚制目前尚不完全清楚 （（3 3）巩膜的在维持眼球形状方面起着关键作用）巩膜的在维持眼球形状方面起着关键作用 眼眼轴轴延延长长和和后后巩巩膜膜葡葡萄萄肿肿是是高高度度近近视视的的基基础础病病变变之之一一，，巩巩膜壁的力学特点和自身的缺陷是重要因素之一膜壁的力学特点和自身的缺陷是重要因素之一 眼眼球球壁壁外外层层（（前前面面1/61/6为为角角膜膜，，其其余余5/65/6为为白白色色不不透透明明的的巩巩膜膜））、、中中层层（（虹虹膜膜、、睫睫状状体体与与脉脉络络膜膜））、、内内层层（（视视网网膜膜））切切线线模量依次一个比一个高出一个数量级模量依次一个比一个高出一个数量级, ,即即(Graebel，，1977) 正正常常人人巩巩膜膜壁壁的的不不同同部部位位其其应应力力－－应应变变曲曲线线是是不不同同的的，，在在同同样样的的压压力力下下，，眼眼球球后后部部的的巩巩膜膜发发生生变变形形的的程程度度最最大大，，赤赤道道部部巩巩膜膜次次之之，，眼前部巩膜最小（眼前部巩膜最小（ Curtin，，1969）。

从从八八十十年年代代中中期期开开始始，，国国外外利利用用生生物物力力学学的研究方法，来研究巩膜壁的生物力学特征的研究方法，来研究巩膜壁的生物力学特征 Prett（（1987）提出球壁模型：）提出球壁模型： S=(Pi-Po)r/2h后巩膜加固术机理研究后巩膜加固术机理研究•后后巩巩膜膜加加固固术术是是治治疗疗后后巩巩膜膜葡葡萄萄肿肿的的方方法法之之一一，，也也是是目目前前治治疗疗进进行性近视眼并防止其致盲的唯一方法行性近视眼并防止其致盲的唯一方法 (Wollensak et al，，2005) 这这种种手手术术已已有有几几十十年年的的历历史史，，但但是是关关于于该该术术式式的的疗疗效效则则是是众众说说纷纷纭纭，，甚甚至至有有些些是是相相互互矛矛盾盾造造成成这种现象的主要原因是这种现象的主要原因是 ：： ①①该该手手术术有有三三种种不不同同的的方方法法，，即即四四直直肌肌间间加加固固法、后巩膜兜带法和鼻侧加固法；法、后巩膜兜带法和鼻侧加固法；②②用用于于后后巩巩膜膜加加固固的的材材料料各各不不相相同同，，目目前前已已知知的的材料就有七，八种；材料就有七，八种；③③不同的作者所选择的病例的不同。

不同的作者所选择的病例的不同存在的问题巩膜生物力学特性测试分析巩膜生物力学特性测试分析方法方法: Instron5544, 环境箱环境箱, 37℃ Ringer’s 液液环境箱 试验装置试验装置试件预循环实验预循环实验眼眼 内内 压压 为为 10－－30mmHg（（兔兔的的正正常常眼眼内内压压为为10-21mmHg）），，对对应应的的巩巩膜膜试试件件上上的的拉拉力力0.023N-0.07N，， 在在 这这一一范范围围内内，，实实验验测测得得正正常常兔兔眼眼巩巩膜膜弹弹性性模模型约为型约为2.2MPa巩膜的力学特性巩膜拉伸试验曲线巩膜拉伸试验曲线 (王晓君等，王晓君等，2004)不同组织材料的蠕变曲线与弹性模型比较不同组织材料的蠕变曲线与弹性模型比较加固术后巩膜的力学特性与胶原含量测定加固术后巩膜的力学特性与胶原含量测定加固材料：加固材料： 95% 酒精保存的酒精保存的人眼巩膜人眼巩膜动物实验：动物实验： 成成年年新新西西兰兰白白色色家家兔兔50只只，，随随机机分分5组组，，每每组组10只只，，每每只只兔兔子子随随机机选选择择一一眼眼作作为为手手术术眼眼，，行行单单条条兜兜带带式式后后巩巩膜膜加加固固术术，，另另一一眼眼作作为为对对照照眼眼，，只只进进行行与与手手术术眼眼相相同同的的操操作作，，不不放放置置加加固固条条带带。

分分别别于于术术后后1月月、、2月月、、3月月、、6月月、、9月月将将动动物物处处死死，，摘摘除除双眼球，置于保存液中放入液氮中深低温保存双眼球，置于保存液中放入液氮中深低温保存力学特性测试试件：力学特性测试试件： 从从眼眼球球的的巩巩膜膜壳壳上上将将手手术术眼眼巩巩膜膜沿沿加加固固条条带带剪剪成成宽宽3.5mm，，长长约约20mm的的试试件件，，对对照照眼眼试试件件也也以以同同样样方方法法取取得胶原含量测定：胶原含量测定： 选用选用Hyp含量测定作为胶原测量的指标含量测定作为胶原测量的指标 羟羟脯脯氨氨酸酸测测定定原原理理：：先先把把含含有有羟羟脯脯氨氨酸酸的的多多肽肽（（或或蛋蛋白白质质））用用蛋蛋白白水水解解酶酶初初步步水水解解为为小小分分子子肽肽链链，，再再用用盐盐酸酸进进一一步步水水解解成成游游离离的的氨氨基基酸酸，，其其中中游游离离的的羟羟脯脯氨氨酸酸被被氧氧化化成成吡吡咯咯，，与与对对二二甲甲氨氨基基苯苯甲甲醛醛在在一一定定温度下反应，生成一种红色化合物，在温度下反应，生成一种红色化合物，在562nm处有最大吸收处有最大吸收 可用摄像引伸计的夹持方法可用摄像引伸计的夹持方法生理盐水中巩膜的固定生理盐水中巩膜的固定加固术后加固术后1个月眼球与对照组眼球的表观个月眼球与对照组眼球的表观术后术后1个月手术眼个月手术眼 术后术后1个月对照眼个月对照眼 加固术后加固术后2个月眼球与对照组眼球的表观个月眼球与对照组眼球的表观术后术后2个月手术眼个月手术眼 术后术后2个月对照眼个月对照眼 加固术后加固术后9个月眼球与对照组眼球的表观个月眼球与对照组眼球的表观术后术后9个月手术眼个月手术眼 术后术后9个月对照眼个月对照眼 术后各月加固条带区巩膜术后各月加固条带区巩膜Hyp含量及模量的比较含量及模量的比较 术后术后月份月份手术眼巩膜弹性模量手术眼巩膜弹性模量(Mpa)n=7手术手术Hyp含量含量(μg/mg)n=10对照对照Hyp含量含量(μg/mg)n=10P value10.1935.78±0.426.96±0.64＜＜0.05*20.4176.49±0.307.44±0.46＜＜0.05*30.2846.10±0.468.47±0.68＜＜0.05*60.1356.01±0.897.63±0.61＜＜0.05*90.4036.72±0.357.03±0.59>0.05*术后各月加固条带区巩膜术后各月加固条带区巩膜Hyp含量及模量的比较含量及模量的比较关于关于Hyp含量变化的讨含量变化的讨 论论术后免疫排斥反应造成对异体巩膜胶原的破坏：术后免疫排斥反应造成对异体巩膜胶原的破坏： 通通过过病病理理切切片片及及透透射射电电镜镜发发现现，，术术后后前前6月月移移植植物物胶胶原原纤纤维维发发生生不不同同程程度度变变性性、、崩崩解解及及断断裂裂，，巨巨噬噬细细胞胞吞吞噬噬变变性性的的胶胶原原纤纤维维，，移移植植物物受受到到一一定定程程度度破破坏坏。

随随免免疫疫耐耐受受性性的的产产生生，，机机体体对对异异体体胶胶原原的的破破坏坏逐逐渐渐减减轻轻，，至至术术后后9月月，，手手术术眼眼、、对对照照眼眼Hyp含含量基本相等量基本相等 试试验验采采用用95%酒酒精精保保存存的的人人眼眼巩巩膜膜作作为为移移植植物物，，组组织织细细胞胞多多被被破破坏坏而而死死亡亡，，仅仅留留有有细细胞胞间间质质成成分分中中的的胶胶原原纤纤维维作作为为支支架架，，相相应应的的位位于于细细胞胞表表面面的的抗抗原原含含量量低低，，免免疫疫原原性性弱弱，，其其诱诱发发的的免免疫疫应应答答强强度度较较小小，，故故虽虽用用作作异异种种异异体体移移植植物物，，术术后后并并未未引引起起移移植植物物脱脱落落、、排排出出等等强强烈烈排排斥斥反反应应但但它它作作为为“异异己己”成成分分植植入入受受体体巩巩膜膜，，必必然然会会导导致致机机体体产产生生防防御御性性应应答答反反应应，，表表现现为为术术后后1月月自自体体巩巩膜膜血血管管内内的的淋淋巴巴细细胞胞溢溢出出，，术术后后2月月异异体体巩巩膜膜内内大大量量淋淋巴巴细细胞胞浸浸润润，，胶胶原原纤维崩解断裂，排斥反应开始纤维崩解断裂，排斥反应开始。

炎性细胞浸润炎性细胞浸润术术后后1个个月月，，炎炎性性细细胞胞浸浸润润到到移移植植体体，，可可见见成成纤纤维维细细胞胞、、淋淋巴细胞巴细胞 , 嗜伊红粒细胞嗜伊红粒细胞.LM ×100 术术后后2个个月月，，更更多多的的炎炎性性细细胞胞浸浸润润到到移移植植体体，，使使其其内内部部的的胶胶原纤维被破坏原纤维被破坏. LM ×400 高度近视眼巩膜成纤维细胞粘弹性研究高度近视眼巩膜成纤维细胞粘弹性研究 方法：方法： 取取2周周龄龄豚豚鼠鼠10只只，，制制备备镜镜片片诱诱导导型型近近视视眼眼（（LIM））动动物物模模型型，，对对侧侧眼眼为为自自身身对对照照眼眼，，再再随机选取随机选取10只正常只正常2周龄豚鼠作为正常对照眼周龄豚鼠作为正常对照眼 将将各各组组豚豚鼠鼠后后极极部部巩巩膜膜成成纤纤维维细细胞胞作作体体外外培培养养，，并并传传1代代，，行行光光镜镜观观察察与与免免疫疫细细胞胞化化学学染染色色法法进进行行细细胞胞鉴鉴定定，，采采用用微微管管吸吸吮吮技技术术表表征征巩巩膜膜成纤维细胞的黏弹性特性成纤维细胞的黏弹性特性 近视眼模型近视眼模型 将将上上述述豚豚鼠鼠于于室室内内标标准准化化喂喂养养，，45天天后后摘摘除除实实验验组组豚豚鼠鼠镜镜片片，，豚豚鼠鼠实实验验眼眼形形成成了了明明显显的的近近视视，，诱诱导导了了约约（（-8.95±0.60））D的的相相对对近近视视，，眼眼轴轴相相对对延延长长了了（（0.60±0.12，，原原长长7.30））mm，，实实验验前前后后差差异异有有显显著著性性（（P<0.05）。

巩膜成纤维细胞的形态学观察巩膜成纤维细胞的形态学观察 AB原代培养的豚鼠巩膜成纤原代培养的豚鼠巩膜成纤维细胞从组织块周围爬出维细胞从组织块周围爬出生长（生长（×25））HE染色结果：传染色结果：传1代豚鼠代豚鼠巩膜成纤维细胞汇合期排巩膜成纤维细胞汇合期排列成簇状或漩涡状细胞列成簇状或漩涡状细胞（（×40）） 测试方法测试方法标标准准线线性固体黏性固体黏弹弹性模型性模型微吸管测试吸入长度随时间的关系微吸管测试吸入长度随时间的关系 NC组、组、SC组及组及LIM 组巩膜成纤维细胞在恒负压组巩膜成纤维细胞在恒负压350Pa下吸入长度随时间的关系下吸入长度随时间的关系 结论结论:•凹凹透透镜镜诱诱导导可可以以引引起起明明显显轴轴性性近近视（视（10%））•实实验验性性近近视视组组巩巩膜膜成成纤纤维维细细胞胞的的力力学学特特性性与与对对照照组组有有明明显显差差异异（（陈陈维维毅毅，，王王超超英英，，张全有等，张全有等，2007)3、眼球的运动模型及其应用、眼球的运动模型及其应用问题的提出问题的提出:眼眼睛睛是是人人体体的的重重要要感感觉觉器器管管，，而而眼眼外外肌肌疾疾病病严严重重影影响响了了眼眼的的视视力力与与美美观观。

在在我我国国，，仅仅儿儿童童斜斜视视发病率就为发病率就为1%眼眼外外肌肌手手术术的的手手术术量量经经常常是是根根据据临临床床医医生生自自己己的的经经验验或或参参照照别别人人的的经经验验来来决决定定（（申申长长礼礼，，1993）） Kunz理论理论 Δφ=360 /2 π r动眼肌肉系统动眼肌肉系统—眼外肌眼外肌上斜肌下直肌上直肌外直肌眼眶中左眼球的附视图及水平运动模型（眼眶中左眼球的附视图及水平运动模型（ Cook, G. and Stark, L.，，1967）） 已有的眼球运动模型已有的眼球运动模型眼球运动模型眼球运动模型眼球运动系统图眼球运动系统图 分析坐标系统分析坐标系统（陈维毅、杨桂通、吴文周，（陈维毅、杨桂通、吴文周，2000））眼外肌的三线模型眼外肌的三线模型眼外肌模型眼外肌模型骨骼肌的收缩机制（骨骼肌的收缩机制（Gordon M. Sheoherd, Neurobiology, 1992））骨骼肌收缩的模型骨骼肌收缩的模型骨骼肌收缩的生化模型骨骼肌收缩的生化模型钙离子释放模型钙离子释放模型 肌钙蛋白对与钙的结合肌钙蛋白对与钙的结合 钙向肌浆网的泵回钙向肌浆网的泵回 肌肉收缩力肌肉收缩力 (Zahalak, GI ,1981,1990,1997)眼外肌在一个动作电位脉冲诱导下的收缩力眼外肌在一个动作电位脉冲诱导下的收缩力眼外肌的一个动作电位脉冲眼外肌的一个动作电位脉冲 眼外肌的收缩力眼外肌的收缩力(gf) (图中图中A为实测的动作电位曲线为实测的动作电位曲线)骨骼肌收缩的力及骨骼肌收缩的力及Hill模型模型人眼球运动模型的建立与分析人眼球运动模型的建立与分析动动系系o相相对对于于静静系系oxyz的的转转动动这里，这里，J 、、J  、、J  ，，分别为刚体分别为刚体绕动坐标系绕动坐标系o中中o ，，o ，，o 三三轴的惯性矩；轴的惯性矩；M 、、M  、、M ，分别为外力系对，分别为外力系对此三轴之矩的代数和此三轴之矩的代数和。

眼球水平运动实例与模型计算的比较眼球水平运动实例与模型计算的比较外外直直肌肌依依次次受受100 pps的的神神经经脉脉冲冲作作用用时时，，角角膜膜中中点点的的运运动动轨轨迹迹在在Listing平平面面上上的的投投影影 眼眼球球水水平平快快速速向向外外侧侧扫扫描描又又向向内内侧侧扫扫描描最最后后返返回回到到第第一一眼眼位位时时，，角角膜膜中中点点的的运运动动轨轨迹迹在在Listing平面上的投影平面上的投影 斜视及手术治疗斜视及手术治疗两两眼眼球球协协同同运运动动是是由由大大脑脑中中枢枢所所管管制制，，使使分分开开的的两两只只眼眼变变为为同同一一功功能能单单位位，，如如果果中中枢枢管管制制失失调调，，眼眼外外肌肌力力量量不不平平衡衡，，两两眼眼不不能能同同时时注注视视目目标标，，视视轴轴呈呈分分离离状状态态，，其其中中一一眼眼注注视视目目标标，，另另一一偏偏离离目目标标称称为为斜斜视视(Strabismus)在在我我国国，，儿儿童童斜斜发发病病率率约为约为1% 斜视手术量计算结果分析斜视手术量计算结果分析其他问题•老视机理与对策老视机理与对策•眼液流动与青光眼眼液流动与青光眼•眼睛运动与人体运动平衡眼睛运动与人体运动平衡太原理工大学应用力学与生物医学工程研究所太原理工大学应用力学与生物医学工程研究所谢 谢 ！E-mail: chenweiyi@。