面向視網(wǎng)膜脫離手術(shù)的硅油填充模擬

徐衍睿，班曉娟，王笑琨?，王 宇，尹 豆，周 靖，黃厚斌，朱志鴻

1) 北京科技大學(xué)北京材料基因工程高精尖創(chuàng)新中心，北京 100083 2) 北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院，北京 100083 3) 北京科技大學(xué)人工智能研究院，北京 100083 4) 北京科技大學(xué)材料領(lǐng)域知識(shí)工程北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083 5) 中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院海南醫(yī)院，三亞 572013

孔源性視網(wǎng)膜脫離（Rhegmatogenous retinal detachment, RRD）是一種常見的玻璃體視網(wǎng)膜疾病，通常是由于視網(wǎng)膜萎縮變性或玻璃體牽引形成視網(wǎng)膜神經(jīng)上皮全層裂孔，引起變性液化的玻璃體經(jīng)裂孔進(jìn)入視網(wǎng)膜下，從而導(dǎo)致視網(wǎng)膜神經(jīng)上皮層與色素上皮層之間的分離[1]. 該疾病的主要治療方式是通過玻璃體切割聯(lián)合硅油眼內(nèi)填充來實(shí)現(xiàn)視網(wǎng)膜復(fù)位.

在玻璃體切割聯(lián)合硅油填充手術(shù)中，硅油需填充滿整個(gè)玻璃體腔，頂壓視網(wǎng)膜裂孔，防止水液進(jìn)入視網(wǎng)膜下，有效修復(fù)視網(wǎng)膜. 但過量填充硅油會(huì)增加諸多并發(fā)癥產(chǎn)生幾率，如硅油乳化引起增生性玻璃體視網(wǎng)膜病變[2]，硅油進(jìn)入前房導(dǎo)致角膜病變[3]，填充量過多引起瞳孔阻滯型青光眼[4]等.因此，掌握眼球內(nèi)填充狀態(tài)，控制最佳填充量，是目前手術(shù)過程迫切亟需解決的問題.

為此，本文采用物理模擬與三維可視化結(jié)合的方式，對(duì)面向孔源性視網(wǎng)膜脫離的硅油填充過程進(jìn)行模擬，為硅油填充后的眼內(nèi)狀態(tài)分析和估測(cè)硅油填充量提供輔助參考.首先基于手術(shù)過程醫(yī)學(xué)參考資料與眼球幾何結(jié)構(gòu)建立術(shù)中眼球三維模型，并進(jìn)行離散粒子采樣；……