Biomechanical factors associated with glaucomatous optic neuropathy
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Autores
Muñoz Sarmiento, Diana Marcela
Director
Cortés Rodríguez, Carlos Julio
Rodríguez Montaño, Óscar Libardo
Tipo de contenido
Trabajo de grado - Doctorado
Idioma del documento
InglésFecha de publicación
2024
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Resumen
Antecedentes: El glaucoma se ha asociado a diversos factores biomecánicos, tales como la presión intraocular (PIO), la presión del líquido cefalorraquídeo (PLCR), los movimientos oculares horizontales, la rigidez de los tejidos, entre otras. Esta tesis tiene como objetivo analizar la influencia de estos factores en la cabeza del nervio óptico (CNO). Además, debido a la alta variabilidad en las reconstrucciones anatómicas propuestas históricamente, se evalúa el impacto de incluir y excluir diferentes regiones anatómicas.
Métodos: Se desarrolló un modelo computacional tridimensional del ojo y la órbita usando el método de los elementos finitos, documentando las deformaciones promedio a lo largo de los ejes anatómicos y en las direcciones principales en la CNO. Asimismo, se creó un modelo axisimétrico del ojo, a partir del cual se generaron 17 casos anatómicos.
Resultados: La inclusión y exclusión de las regiones anatómicas afectó significativamente las deformaciones obtenidas. Por otro lado, se obtuvo una alta dispersión de las deformaciones debida a los movimientos oculares laterales, que no se observó con la variación de la PIO y la PLCR. Desde una perspectiva anatómica, una PIO alta y una PLCR baja generaron un efecto mecánico sinérgico sobre la CNO. Finalmente, los factores más influyentes fueron la PIO, la PLCR, la rigidez del espacio subaracnoideo (ESA), y la rigidez del tejido adiposo (TA).
Conclusión: Los factores biomecánicos más importantes para el desarrollo del glaucoma son una PIO alta, una PLCR baja, y una rigidez elevada del ESA y del TA (Texto tomado de la fuente).
Abstract
Background: Glaucoma has been associated with various biomechanical factors, such as
intraocular pressure (IOP), cerebrospinal fluid pressure (CSFP), horizontal eye
movements, and tissue stiffness, among others. This thesis aims to analyze the influence
of these factors on the optic nerve head (ONH). Furthermore, due to the high variability in
historically proposed anatomical reconstructions, the impact of including and excluding
different anatomical regions is examined.
Methods: A three-dimensional computational model of the eye and orbit was developed
using the finite element method, and the mean strains along the anatomical axes and in
the principal directions in the ONH were documented. Likewise, an axisymmetric model of
the eye was created, from which 17 anatomical cases were generated.
Results: The inclusion and exclusion of the anatomical regions significantly affected the
obtained strains. On the other hand, there was a high strain dispersion due to lateral eye
movements, which was not observed with IOP and CSFP variations. From an anatomical
perspective, high IOP and low CSFP generated a synergistic mechanical effect on the
ONH. Finally, the most influential factors were IOP, CSFP, the subarachnoid space (SAS)
stiffness, and adipose tissue (ADT) stiffness.
Conclusion: The most important biomechanical factors for the development of glaucoma
are high IOP, low CSFP, high SAS stiffness, and high ADT stiffness.
Palabras clave
Glaucoma ; Presión intraocular ; Presión de líquido cefalorraquídeo ; Espacio subaracnoideo ; Movimientos oculares horizontales ; Cabeza del nervio óptico ; Biomecánica ; Glaucoma ; Intraocular pressure ; Cerebrospinal fluid pressure ; Subarachnoid space ; Horizontal eye movements ; Optic nerve head ; Biomechanics
Descripción Física/Lógica/Digital
ilustraciones, diagramas