Prawa fizyki a wszczepy wewnątrzgałkowe. Moduł Younga - definicja.

Chirurg okulista podejmując decyzję o operacji chorego na zaćmę stoi przed wyborem odpowiedniej soczewki wewnątrzgałkowej. Pozwolę sobie zwrócić uwagę Szanownego Czytelnika na ważny wskaźnik, warunkujący zarówno komfort i bezpieczeństwo wszczepu, jak również potencjalną  stabilność soczewki w torebce w odległym czasie, po operacji oka. Ta cecha soczewki określana jest jako „moduł Young’a”.

O rozmaitych problemach pojawiających się na etapie wszczepiania soczewki można dużo napisać, każdy operujący chirurg chce ich zakres zminimalizować.

Zdarza się, że badając chorego w odległym czasie, po operacji zaćmy stwierdzamy różnego stopnia decentrację części optycznej soczewki, czasem stwierdzamy również obecność przemieszczonych części haptycznych w źrenicy. W wywiadzie brak cech urazu oka, nie stwierdzamy również zaawansowanych objawów uszkodzenia obwódki rzęskowej. We wnioskach przyjąć można, że w takiej sytuacji siły sprężystości części haptycznej soczewki nie były w stanie przeciwstawić się, przeciwnie, co do wektora skierowanym, siłom powstającym w wyniku procesu włóknienia torebki soczewki i jej retrakcji. Efekt - decentracja części optycznej soczewki, a czasami przemieszczenie części haptycznych wypchniętych z torebki do przestrzeni źrenicy. Najczęściej towarzyszy temu istotny spadek ostrości wzroku z całą plejadą dodatkowych innych objawów optycznych. Chory w takiej sytuacji na ogół wymaga, trudnej w tych warunkach, ponownej interwencji chirurgicznej, czasem połączonej z koniecznością wymiany soczewki.

Moduł Young’a to wskaźnik opisujący ważny parametr właściwości materiału użytego do produkcji konkretnej soczewki wewnątrzgałkowej. Określa on cechy elastyczności materiału, wpływające na takie elementy jak: łatwość składania (zwijania) soczewki, zakres występujących sił tarcia w trakcie wszczepiania soczewki, jak i sposób rozwijania się wszczepu po umieszczeniu go w oku.

W praktyce oznacza to, że im wyższa wartość modułu Young’a, tym  bardziej sztywna, trudniejsza do zwinięcia soczewka wewnątrzgałkowa. Sztywny materiał (moduł Young’a > 50 N/mm2), użyty do produkcji soczewki jest czynnikiem zwiększającym ryzyko dla pacjenta.

Moduł Young’a charakteryzuje własności materiału jako zakres nacisku (obciążenia) wywieranego na materiał, w jednostkach ciśnienia, który nie wywołuje jeszcze odkształcenia tego materiału. Tak więc moduł Younga w istocie określany jest w jednostkach ciśnienia.

Dla opisu własności elastycznych obiektów liniowych takich jak przewody elektryczne, pręty czy kolumny, które ulegają rozciąganiu lub skracaniu, odpowiednim parametrem jest stosunek nacisku do obciążenia wywołującego nadwyrężenie materiału zwany modułem Younga. Moduł Young’a stosowany jest do obliczenia zakresu rozciągania lub skracania się obiektów do momentu gdzie nacisk nie przekracza granicy wytrzymałości materiału.

MODUŁ YOUNGA - DEFINICJA

Moduł Younga (E) – inaczej moduł odkształcalności liniowej albo moduł sprężystości podłużnej (w układzie jednostek SI) – wielkość określająca sprężystość materiału. Wyraża ona, charakterystyczną dla danego materiału, zależność względnego odkształcenia liniowego ε materiału od naprężenia σ, jakie w nim występuje w zakresie odkształceń sprężystych.

Jednostką modułu Younga jest paskal, czyli N/m2.

Moduł Younga jest hipotetycznym naprężeniem, które wystąpiłoby przy dwukrotnym wydłużeniu próbki materiału, przy założeniu, że jej przekrój nie ulegnie zmianie (założenie to spełnione jest dla hipotetycznego materiału o współczynniku Poissona υ = 0). Wielkość została nazwana na cześć angielskiego fizyka i lekarza Thomasa Younga.

W przypadku materiału izotopowego, moduł Younga powiązany jest z innymi stałymi materiałowymi:

                     E = 2G \cdot (1 + \upsilon)
                     E = 3B \cdot (1 - 2\upsilon)
                     E = {{3 \lambda + 2 \mu} \over {\lambda + \mu}}\mu

gdzie:
G – moduł Kirchoffa,
υ – współczynnik Piossona,
B – moduł Helmholtza,
λ i μ – stałe Lamègo.       
(źródło wikipedia.pl)

W podsumowaniu: wartość modułu Younga jest wskaźnikiem sprężystości materiału użytego do produkcji konkretnej soczewki wewnątrzgałkowej, wyrażonego w jednostkach N/mm2. Jego wartość określać może chirurgowi potencjalną podatność soczewki na składanie jej, komfort w trakcie manewru wszczepiania oraz bezpieczeństwo w trakcie procesu rozwijania się soczewki w oku. Może być też jednym z czynników prognostycznych stabilności wszczepu w oku, jego oporności na siły retrakcji torebki soczewki. Sugeruje się, że wartość modułu Younga winna być mniejsza niż 50 N/mm2.



Ostatnio opublikowane artykuły w kategorii Okulistyka:

INDOK. Aktualne rezultaty projektu

Już od ponad roku w firmie Consultronix realizowany jest projekt INDOK dofinansowany z programu POIR 1.1.1. Projekt prowadzony we współpracy z naukowcami z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie oraz Wyższą Szkołą Technik Komputerowych i Telekomunikacji w Kielcach zakłada opracowanie systemu teleinformatycznego wspomagającego diagnostykę chorób na podstawie skanów OCT oraz jego komercyjne wdrożenie. 

Flex, SPECTRALIS®. Elastyczna diagnostyka OCT

Elastyczna diagnostyka obrazowa jest możliwa dzięki modułowi Flex, SPECTRALIS. Głowica obrazująca jest zintegrowana z ruchomym, dobrze wyważonym ramieniem. Unikalny system montażu i kontroli położenia daje możliwość dostosowania aparatu do indywidualnych potrzeb. Precyzyjna regulacja oraz brak konieczności trzymania głowicy w trakcie badania znacznie podnosi wygodę pracy operatora. Z kolei pacjenci, którzy nie mogą być badani klasycznym OCT (tj. w pozycji siedzącej), dzięki ruchomej głowicy są dokładnie i wygodnie diagnozowani bez poświęcania jakości obrazu. Co istotne, elastyczność ramienia Flex umożliwia również badanie w pozycji półsiedzącej. Jest to ogromne ułatwienie zarówno w badaniu dzieci, jak i dorosłych. Opcjonalnie moduł Flex zawiera akumulator zapasowy z 20-minutową autonomią, która pozwala uniknąć przerw podczas przenoszenia systemu między gniazdami zasilania. Moduł Flex jest dostępny we wszystkich trybach obrazowania platformy SPECTRALIS, od OCT do laserowego skanowania dna oka i angiografii. Zintegrowanie metod obrazowania przy jednoczesnym wykorzystaniu różnych technik, pomaga uzyskać lepszy ogląd poszczególnych zmian patologicznych.

Flex, SPECTRALIS®. Elastyczna diagnostyka OCT - OKIEM EKSPERTA

Obrazowanie okulistyczne u noworodków i dzieci zawsze było trudnym zadaniem w codziennej praktyce okulistyki dziecięcej. Koherentna tomografia optyczna (obrazowanie OCT) bardzo zmieniła nasze postrzeganie patologii oka, pozwalając na lepsze zrozumienie i precyzyjne określenie jego morfologii. Jako, że liczne nieodłączne zaburzenia metaboliczne są powiązane z dystrofiami siatkówki, zastosowanie systemu OCT SPECTRALIS z modułem Flex było na przestrzeni czasu ważnym krokiem w diagnostyce i monitorowaniu patologii oka w naszych klinikach

Laser diodowy. Sposób na jaskrę oraz terapię schorzeń siatkówki

Jaskra to choroba oczu, która początkowo rozwija się w ukryciu nie dając niepokojących sygnałów. Nieleczona lub leczona nieprawidłowo prowadzi do znacznego pogorszenia widzenia, a w skrajnych przypadkach nawet do utraty wzroku. Według danych opublikowanych przez Światową Organizację Zdrowia jaskra, zaraz po zaćmie, jest najczęstszą przyczyną utraty wzroku. Na szczęście istnieje coraz więcej skutecznych możliwości leczenia, opierających się na farmakoterapii, chirurgii laserowej oraz laseroterapii.

Laser żółty z funkcją mikropulsów. Zastosowanie w Klinice WAM

Od kilku miesięcy w Klinice Okulistyki Uniwersyteckiego Szpitala Klinicznego im. WAM - CSW w Łodzi mamy przyjemność użytkować laser Valon TT. To laser szwajcarskiej firmy Meridian Medical o długości fali 577 nm, przeznaczony do fotokoagulacji siatkówki.