Numerical study of heat and mass transfer in the aging human eye:
Creators: name: Παπαϊωάννου, Αναστάσιος Απόστολου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2012
Subjects: Μεταφορά
Θερμότητα
Μάτι
Transfer
Heat
Eye

description: Επί χρόνια, οι επιστήμονες αναζητούν υπό ποιές συνθήκες συγκεκριμένες αλλαγές συμβαίνουν στο μάτι κατά τη γήρανση. Οι εξωτερικοί και εσωτερικοί ιστοί του ματιού, οι οποίοι δουλεύουν ώστε ο άνθρωπος να βλέπει καθαρά σε διάφορες αποστάσεις και σε διαφορετικές συνθήκες, αρχίζουν να φθείρονται καθώς αυξάνεται η ηλικία. Κατά τη γήρανση του ματιού πολλές αλλαγές συμβαίνουν, είτε στην ανατομία είτε στη φυσιολογία του. Στη παρούσα εργασία εξετάζεται ηεπιροή τους στη θερμοκρασιακή κατανομή. Σε προηγούμενες μελέτες ο ρυθμός εξάτμισης των δακρύων φαίνεται να παίζει σημαντικό ρόλο στην ενδοφθάλμια θερμοκρασία και συγκεκριμένα αυξάνεται με την ηλικία οδηγώντας σε χαμηλότερες θερμοκρασίες. Επιπλέον, οι επιστήμονες συνεχώς αναζητούν τρόπους πρόληψης για τις διάφορες παθήσεις του ματιού. Η ξηροφθαλμία και η δυσλειτουργία των μεϊβομιανών αδένων είναι δύο από τις πιο συχνές παθήσεις τι οποίες εξετάζουμε επίσης. Τέλος, μελετήθηκε ο ρόλος των φακών επαφής καθώς και ενός ενδοφθάλμιου φακού ο οποίος αντικαθιστά τον κρυσταλλικό, φυσικό φακό του ματιού κατά την επέμβαση καταρράκτη. Συνοψίζοντας, σκοπός της εργασίας είναι η διερεύνηση των θερμοκρασιακών διακυμάνσεων σε διάφορες συνθήκες που μπορεί να βρεθεί το ανθρώπινο μάτι. Όλα τα 3D μοντέλα σχεδιάστηκαν στο πρόγραμμα Comsol Multiphysics 3.5a και επιλύθηκαν με τη μέθοδο πεπερασμένων στοιχείων.
description: For years, scientists have looked for the reasons under what circumstances certain conditions occur with age. The internal and external tissues of the eye, which all work together to help people see clearly at various distances and under different lighting conditions, begin to wear down as people get older. As the eye grows, several changes occur and can be either anatomical or physical. Their influence in the temperature distribution is examined. In previous studies, tear evaporation seemed to play a significant role in the ocular temperature distribution. In particular, evaporation rate increases with the aging and this phenomenon affects the temperature profile in the eye. Especially, a higher evaporation rate leads to a cooler temperature distribution. In our study, we took into consideration various values of tear evaporation rate calculated from different researches, in order to analyze in depth its significance. Moreover, scientists are constantly looking for ways to predict eye diseases. Dry eye syndrome and meibomian gland dysfunction are two of the most common diseases of the eye. For this reason, two models were created, one for the diseased eye and another for the normal eye, and we compared them with a view to derive useful results by their difference in temperature profile. Lastly, corrective lenses are prescribed to correct for eye disorders and are used daily by many people. Frequently, many contact lens wearers complain of dryness in the eye. A model in which contact lens placed on the corneal surface was designed to observe the temperature fluctuations compared with the normal eye without contact. Also, the temperature effect of an intraocular lens (IOL) was studied. In summary, the purpose of this study is to examine the temperature variations in various conditions of the human eye. All 3D human eye models designed with Comsol Multiphysics 3.5a and solved using finite element method (FEM).