基于OCT图像三维重建的人眼房水动力学LBM模拟

作     者：陈建国 梁恩华 宋学伟 覃章荣 

作者机构：教育区块链与智能技术教育部重点实验室(广西师范大学) 广西多源信息挖掘与安全重点实验室(广西师范大学) 

出 版 物：《广西师范大学学报(自然科学版)》 (Journal of Guangxi Normal University(Natural Science Edition))

年 卷 期：2025年

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 0836[工学-生物工程] 

基　　金：国家自然科学基金(12062005,12462025) 广西自然科学基金(2021JJA110093,2018JJA110023) 广西师范大学重点科研项目(2018ZD006) 广西师范大学研究生创新项目(XYCSR2024104) 

主　　题：格子Boltzmann方法 房水动力学 三维重建 数值模拟 眼前节 

摘      要：人眼中流动的房水是维持日常生理活动的关键，系统研究人眼房水动力学行为对理解眼病的发病机制及提高治疗效果等具有十分重要的现实意义。本文中，为了研究真实人眼中组织的个性化几何特征对房水动力学的影响，基于光学相干断层扫描技术与格子Boltzmann方法对真实人眼组织进行三维几何重建以及数值模拟，并获得了一些有意义的结果。前房角大小与房水的流动模式具有密切的关系，前房角的减小会导致其流动模式改变以及流动速度的下降。当前房角从41°减小到9°后，房水的最大流速从9.65×10-5m/s降低到3.10×10-5m/s。角膜凹陷不会改变房水的流动模式，但是会降低房水流动速度。从凹陷距离0mm增加到0.7mm时，房水最大流速从5.93×10-5m/s降低到1.45×10-5m/s。瞳孔异位会导致房水流动在前房腔内的不对称分布，伴随前房角的减小，房水的流动模式会变得更加复杂。