05.10.2022
Наш канал в Telegram: https://t.me/berzaru

Российские учёные разработали математическую модель человеческого глаза

Математическая модель человеческого глаза

Сотрудники факультета ВМК МГУ разработали четырёхмерную математическую модель человеческого глаза, которая позволяет детально проанализировать структуру течения внутриглазной жидкости. При этом учитываются особенности внутриглазной геометрии в пространстве и времени, что невозможно сделать экспериментально как по этическим соображениям, так и из-за отсутствия технологических средств. Результаты работы опубликованы в журнале Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Глаз представляет собой сложную систему границ и жидкостей. Последние обладают разной вязкостью, перетекают из одного места в другое, собираясь в единый поток или рассеиваясь. Эти процессы очень сложны, и изучить их экспериментально в живом глазу на данный момент невозможно, а потому необходимо разрабатывать и развивать четырёхмерные, то есть пространственно-временные, аналитические и численные модели. Они важны в офтальмологии при подборе оптимальной терапии ряда недугов.

«Многие заболевания — возрастная макулярная дегенерация, диабетический макулярный отёк, тромбоз центральной вены сетчатки и её ветвей, воспалительные заболевания глаза и некоторые дегенеративные заболевания сетчатки (миопия высокой степени) — эффективно лечатся препаратами, которые доставляются прямо в стекловидное тело глазного яблока. Созданный нами математический аппарат успешно применён к задаче анализа места введения инъекции в глаз при лечении глазных болезней», — рассказал младший научный сотрудник лаборатории математического моделирования в физике ВМК МГУ Сергей Складчиков.

Учёные МГУ совместно с медиками и физиками разработали и верифицировали численную 4D-модель кумулятивных (фокусирующихся) и диссипативных (рассеивающихся) процессов переноса жидкости в глазном яблоке. Они визуализировали, каким образом после введения лекарство распределяется в полости глаза, а также составили карты потоков жидкости и выявили области с высокими и низкими скоростями течения.

Оказалось, что значительную роль играют геометрические особенности и расположение стекловидного тела. Так, в норме и при его отслаивании от задней стенки время нахождения лекарства в полости глаза может отличаться в несколько раз. Созданная исследователями модель поможет врачам выбирать место введения препарата таким образом, чтобы увеличить время его нахождения в глазу и, соответственно, улучшить терапевтический эффект.