Eine Behandlung für trockene Augen - ein brennendes , kiesige Bedingung, die Sicht beeinträchtigen und die Hornhaut beschädigen könnten - könnten eines Tages aufgrund von Computersimulationen , die die Art und Weise Tränen Karte bewegen über die Oberfläche des Auges.
Kara Maki , Assistant Professor in Rochester Institute of School of Mathematical Sciences Technology trugen zu einer neuen Nationalfonds -Studie versucht, die Grundbewegung des Tränenfilms Laufen des Auges zu verstehen. " Tränenfilm Dynamische mit Verdunstung, Benetzung und zeitvariante Flux Randbedingung auf eine Eye -förmige Domain " in der Zeitschrift Physics of Fluid veröffentlicht , ist eine Erweiterung des Makis Doktorarbeit unter ihrem Doktorvater und Co-Autor Richard Braun , Professor der University of Delaware Department of Mathematical Sciences .
"Wir hoffen, wenn wir besser sind die Grunddynamikdes Tränenfilms kann verstehen , dann können wir beginnen zu verstehen, was schief geht , wenn Sie trockene Augen und beginnen, über potenzielle Heilmittel durch das Studium Simulationen denken", sagte Maki .
Trockenes Auge ist eine häufige Erkrankung , ohne eine Heilung. Viele Ursachen , einschließlich den Alterungsprozess, beitragen , um Beschwerden entweder aus einem Tränenmangel oder Risse , die zu schnell verdunsten resultieren. Allein in den Vereinigten Staaten, fast 5 Millionen Menschen ab 50 Jahren leiden unter trockenen Augen , nach dem National Eye Institute , Teil der National Institutes of Health . Frauen werden überwiegend mit der Bedingung, aufgrund der hormonellen Veränderungen im Zusammenhang mit betroffen , mit mehr als 3 Millionen mit trockenen Auges diagnostiziert Wechseljahre . Die Behandlung, die Symptome zu lindern gehören Augentropfen und temporäre oder chirurgische Stecker an Tränendrüsen an den inneren Ecken der Augen verschlossen und Flüssigkeit zu erhalten.
Um trockene Augen zu verstehen, hatte Maki mit der Physik und Chemie der Tränen beginnen. Tränenfilm besteht aus einer Wasserschicht zwischen einer öligen Lipidschicht sandwichartig an der Außenseite , um Verdunstung und einen inneren Schleimschicht , um das Wasser über dem Auge ausgebreitet verhindern.
Kara ein mathematisches Modell entwickelt , um die Richtung des Tränenfilms bewegt, wenn in das Auge von den Tränendrüsen über dem oberen Augenlid zu simulieren. Unter Verwendung des Softwareprogramms Annäherungs , neu sie den Tränenfluss auf der Oberfläche eines offenen Auges, sich von der oberen Ecke und Entleeren durch die Kanäle an der gegenüberliegenden Ecke .
" Eine Sache, die wir in der Lage zu finden, ist, dass wenn Sie die Augen offen sind , bekommen die Tränen dünne rechts am Rand des Auges , und das wird bezeichnet als die " schwarze Linie '", sagte Maki . "Das ist klinisch gesehen worden und kann in unserer Simulationen reproduziert werden. "
Die Tränen , Maki , erklärt , erklimmen die Augenlider und kommen Sie mit einer Flüssigkeitssäule , die entlang der Deckel reist . Niederdrucksaugt die Flüssigkeit in den Meniskus und weg von der Mitte , wodurch die schwarze Linie und trockene Stellen im Tränenfilm die Sicht beeinträchtigen und reizen die Hornhaut .
Maki gesättigten das Auge mit Flüssigkeit , um die schwarze Linie zu durchdringen. Sie wollte wissen, ob die Flüssigkeit würde sich das vor dem Auge zu reisen und entlasten die Ausdünnung des Tränenfilms .
"Wir stellten fest , dass wir in unseren Simulationen wirklich überschwemmen das Auge. Die Flüssigkeit würde lieber im Meniskus zu reisen ", sagte Maki . " Es spaltet sich entlang der oberen Deckel und dem unteren Deckel. Wir bestätigten, dass Blinken ist notwendig, diese Ausdünnung nicht passiert zu stoppen. Jedes Mal, wenn Sie blinken , der Tränenfilm wird auf der Vorderseite des Auges neu gestrichen . Es ist wichtig, glatte Tränenfilms haben für die optische Qualität. "Der nächste Schritt für Maki und dem Team von Braun führte ist es, die Dynamik der Tränen Filme in einem blinkenden Auge zu simulieren.
" Das Schöne an eine Modell ist, dass man machen unrealistische Dinge passieren ", sagte Maki . "Zum Beispiel können wir die Augen überfluten und zu sehen, wo die Tränen zu gehen. Oder wir können auf das, was passiert, wenn die Ablauflöcher eingesteckt ist. Woher kommt der Flüssigkeit gehen? Sie können beginnen , diese Dinge in einer sicheren Weise zu erforschen suchen."