眼球生长与弹性的壳模型
生物物理
2021-01-22 v1 软凝聚态物质
摘要
眼球在儿童期生长，以将视网膜置于晶状体后方正确距离处从而实现聚焦视觉，这一过程称为正视化（emmetropization）。动物研究已表明该生长过程依赖于视觉刺激，同时影响近视发生几率的遗传与环境因素亦已被确认。眼球中生长、重塑与弹性响应之间的耦合尤其难以理解。为分析此耦合，我们建立了一个简单的眼球模型，描述其在眼内压作用下响应视觉刺激而生长。与现有的三维有限元眼球模型不同，我们将巩膜视为一薄轴对称超弹性壳，其响应外部刺激发生局部生长。这一简化解析模型提供了一个易于处理的框架，用以评估各种正视化假说并理解不同类型的生长反馈；我们举例证明，局部生长律足以在一系列参数值下调控眼球的整体尺寸与形状以实现聚焦视觉。
引用
@article{arxiv.2010.11616,
title = {A shell model of eye growth and elasticity},
author = {L. S. Kimpton and B. J. Walker and C. L. Hall and B. Bintu and D. Crosby and H. M. Byrne and A. Goriely},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.11616},
year = {2021}
}