Finite-Elemente-Modellierung des Auges zur Untersuchung der Akkommodation - Martin, H.; Stachs, O.; Guthoff, R.; Grabow, N. (Klinische Monatsblätter für Augenheilkunde, 2016)
Hintergrund: Die Akkommodationsforschung bedient sich in zunehmendem Maße ingenieurwissenschaftlicher Methoden. Im vorliegenden Artikel wird die Anwendung der Finite-Elemente-Methode auf die Untersuchung der Akkommodation vorgestellt. Material und Methoden: Als Ausgangsdaten für die Anwendung der Finite-Elemente-Methode werden Geometrie, Materialdaten und Randbedingungen benötigt. Es wird eine Übersicht über vorhandene Daten zu Geometrie und Materialeigenschaften aus der Literatur gegeben. Die Bedeutung der Randbedingungen und ihr Einfluss auf die Ergebnisse werden dargestellt. Ergebnisse: Zweidimensionale und 3-dimensionale Modelle der Vorderkammer des Auges werden vorgestellt. Anhand von 2-dimensionalen Modellen wird gezeigt, dass bereits mit einfachen Modellen realistische Ergebnisse für die Akkommodationsamplitude des Auges erreicht werden können. Aufwendigere 3-dimensionale Modelle des Akkommodationsmechanismus mit Einbeziehung des Ziliarmuskels erfordern weitere Untersuchungen der Materialdaten und der Morphologie des Ziliarmuskels, um realistische Ergebnisse für die Akkommodation erreichen zu können. Diskussion und Schlussfolgerung: Die Leistungen und Grenzen der Finite-Elemente-Methode werden bei der Anwendung auf die Akkommodation besonders deutlich. Die Anwendung der Methode erfordert umfangreiche Vorarbeiten bei der Beschaffung von Geometrie- und Materialdaten und bei der notwendigen Validierung durch Experimente. Ein validiertes Modell kann aber durch Änderung von Materialdaten und geometrischen Dimensionen als Grundlage für Variantenstudien dienen, die eine systematische Untersuchung von Einflussgrößen und damit Schlussfolgerungen bez. wichtiger Parameter auf die Ergebnisse erlauben.
Keywords: Anatomie; physiologische Optik; Katarakt