Das Auge ist ein außerordentlich empfindlich System mit vielen Aspekten, die so etwas wie ein Geheimnis bleiben - sowohl im Labor als auch in der Klinik.
Eine US-amerikanische Team von Mathematikern und Optometristen arbeitet daran, diese durch ein besseres Verständnis der inneren Funktionen des Tränenfilms Verteilung auf der Oberfläche des Auges zu ändern. Dies wiederum kann zu einer besseren Behandlungen und Heilmittel für den Tränenfilm Krankheit bekannt führen " trockenes Auge ". Sie beschreiben ihre Arbeit in der Zeitschrift Physik der Flüssigkeiten .
Trockenen Auges leiden Millionen von Menschen weltweit , mit Symptomen wie Schmerzen, Trockenheit, Rötung , reduzierte Sehschärfe , und Gefühle der Körnigkeit . Während Tropfen kann eine vorübergehende Linderung verschaffen , können Bedingungen des trockenen Auges die Hornhaut beschädigt werden und im Laufe der Zeit zu einer verminderten Sehleistung .
Wenn die Tränenfilm einwandfrei funktioniert , ein dünner Flüssigkeitsfilm überzieht die Oberfläche des Auges während einer Blink durch das obere Augenlid , eine glatte optische Oberfläche für Vision und ermöglicht es uns, klar zu sehen.
"Mit trockenen Augen ist diese optische Funktion entweder durch unzureichende Tränenvolumenoder durch zu schnelle Verdunstung von Wasser aus dem Tränenfilm gestört ", erklärt Richard Braun , Professor an der University of Delaware Department of Mathematical Sciences . " In jedem Fall wird der Tränenfilm nicht in der Lage , um eine glatte optische Schnittstelle für eine ausreichend lange Zeit zu bilden, um normale Augenfunktion zu ermöglichen. "
Der Tränenfilm auf der Oberfläche des Auges ist eine sehr dünne Flüssigkeitsschicht - nur wenige Millionstel Meter dick. Diese Dicke ist weniger als 1000 mal so groß wie der Augenöffnung , die etwa 1 cm ist .
Braun und seine Kollegen " nutzte diese Differenz in den Größen , vereinfachte mathematische Modelle, die ganz gut zu funktionieren , um experimentell beobachteten Phänomene in vivo erfassen zu entwickeln", sagte er.
Sobald das Team ein mathematisches Modell , sie waren in der Lage, sie mit Hilfe von numerischen Methoden der Computer geeignet für die Lösung der Gleichungen auf unregelmßig geformte Bereiche , wie die Form der freiliegenden Bereich des Auges zu lösen. "Wir nutzen und erweitern eine Rechenrahmenals" Ouvertüre ", die ursprünglich am Lawrence Livermore National Laboratory entwickelt wurde , " Braun aufgenommen.
Unter den Voraussetzungen von ihrem Modell quantifiziert das Team die Dynamik der ganzen exponierten Augenoberfläche , und die Ergebnisse stimmten gut mit in vivo Beobachtungen des Tränenfilms von Fluoreszenz-Bildgebung gewonnen. "Unsere mathematischen Ergebnisse erfasst , wie Tränenflüssigkeit macht seinen Weg um die Augenlider zu den Entwässerungsbohrungen als" puncta , ' in der inneren Ecke des Auges ", sagte er .
Zu den wichtigsten Ergebnissen des Teams war die Überprüfung , dass es " eine blink ", um Tränenfilm zu verteilen. " Das verdampfte Tränenfilm auf der Vorderseite des Auges nicht durch einfaches liefert mehr neue Tränenflüssigkeit aus der Tränendrüse wieder aufgefüllt werden ", so Braun.
Braun glaubt, ihre Ergebnisse " können in der Entwicklung besserer Behandlungsmethoden für trockene Augen zu helfen , aber auch hinzufügen, wertvolle Kontext und Verständnis für aktuelle bildgebende Verfahren verwendet werden, um Tränenfilm Dynamik zu beobachten. "