CN119487518A 用于眼部有限元建模与机器学习的系统和方法 （爱视视觉集团公司）

2024.12.09PCT/US2023/0193792023.04.21WO2023/205402EN2023.10.26用于眼部有限元建模与机器学习的系统和的预测模拟可以使用光学生物力学中涉及的眼部结构的有限元模型(FEM)来创建，包括眼部调调节机构的三维FEM，包括但不限于模拟睫状肌FEM进一步描述了后部眼部生物力学，其模拟了在眼睛预拉伸、非调节和调节动作期间的Bruch2生成第一特定模拟，其中激活Bruch膜脉络膜结构以确定晶状体变形所需能量的第一生成第二个体特定模拟，其中激活该个体的眼睛的睫状肌纤定所述第一睫状肌纤维部分对所述眼睛的晶状生成第二个体特定模拟，其中激活该个体的眼睛的第二睫状肌纤生成第三个体特定模拟，其中激活该个体的眼睛的第三睫2.根据权利要求1所述的系统，其中所有模拟都能4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统包括所述5.根据权利要求4所述的系统，其中通过激光在所述个体的眼睛的Bruch脉络膜结构、第一睫状肌纤维部分和/或第二睫状肌纤维部分和/或第三睫状肌纤维部分之上的所述眼7.根据权利要求1所述的系统，其中通过应用机器学习模型确定所述个体的一个或多3通过所述用户接口接收与所述个体的治疗的所述一个或多个参数相关的至少一个用建模组件，配置为根据整个眼睛的三维结构图像和所述眼睛的至条件或疾病评估组件，配置为根据提取的所述多个特征和所17.根据权利要求16所述的系统，所述建模组件被配置为根据所述眼睛的三维结构图像和至少一个生物力学特性确定所述整个眼18.根据权利要求17所述的系统，其中所述建模组件被配置为提供表示疗愈程序之后19.根据权利要求18所述的系统，其中所述特征提取器被配置为从表示疗愈程序之后被配置为计算表示在具有相关类型和位置的疗愈程序的情况下患者扩张的预期风险的参20.根据权利要求19所述的系统，所述扩张评估组件被配置为对至少一个特征执行敏21.根据权利要求19所述的系统，其中提取的至少一个特征表示眼睛的几何特性或生22.根据权利要求17所述的系统，其中所述建模组件被配置为提供在眼睛施加有负载423.根据权利要求16所述的系统，所述建模组件被配置为根据所述眼睛的三维结构图24.根据权利要求16所述的系统，其中所述目标函数是眼睛的应变值和眼睛的应力值25.根据权利要求16所述的系统，其中所述目标函数是屈光结果的至少一个度量的函26.根据权利要求16所述的系统，其中所述建模组件将所述整个眼睛的表示确定为虚生成第二个体特定模拟，其中激活该个体的眼睛的带生成第二个体特定模拟，其中激活该个体的眼睛的第二带部生成第三个体特定模拟，其中激活该个体的眼睛的第三带部至少基于所述第一Bruch脉络膜结构、第一带部分的第一贡献、第二带部分的第二贡5[0002]本申请要求于2022年4月23日提交的名为“用于眼部有限元建模和机器学习的系统和方法(SYSTEMSANDMETHODSFOROCULARFINITEELEMENTMODELINGANDMACHINE材料和物理特性，并展示和/或模仿活眼(无论物种如何)在各种条件和强加的要求—即手6状肌纤维部分对所述眼睛的晶状体变形的第三贡献；以及至少基于第一Bruch膜脉络膜复独地和/或与其他参数操纵并行地执行。该系统还可以生成眼睛房水流的流体结构相互作维部分和/或第三睫状肌纤维部分之上的眼睛巩膜组织中产生一个或多个微孔。治疗的一模型和算法)来确定个体的一个或多个治疗参数。可以基于治疗参数和治疗结果的各种组该系统还可以包括通过用户接口接收与针对个体的治疗的一个或多个参数相关的至少一7[0022]图5示出了可用于生成有限元模型的示例性区域定义。区域定义可应用于眼睛的[0027]图10_12示出了被VESA用于生成小梁网或眼睛的任何其他方面(包括例如睫状小[0036]本文描述的系统和方法包括许多方面，这些方面可以有用地组合使用或单独使8光学生物力学(包括眼部调节)中涉及的眼部结构的有限元模型(FEM)创建。与以前的眼部模型不同，本文描述的本FEM(有限元模型)是调节机制的三维(3D)FEM，包括但不限于前部人眼，其模拟睫状肌纤维收缩以预测调节性视功率变化_本文将其描述为“中心视功率” (COP)_所需的晶状体动态变形。本文的FEM进一步描述了房水/玻璃体流出和本文描述为例如用户更准确地模拟不同的治疗并确定相对于个体真实眼睛的治疗效果。换句话说，射解决方案(一个或多个)以达到预期结果，而不是在[0041]激光巩膜微孔术(LSM)是一种应用于人类眼睛的治疗方法，其有助于解开人巩膜9多个定制工具箱，用于各种手术和/或疗愈VR交互和操作。目前开发的一些优选实施例如[0044]○创建多个数据结构来预处理数据并表示治疗过程中的所有象限、眼睛和患它与个体眼睛的主要条件有关，和/或作为通过释放和改变流体静力学和流体动力学而从域是用不同的孔矩阵发射区域构建的，这些区域是根据在文献和/或回归方程数据库中发[0077]VESA结构FEM：在ANSYS中构建的眼部调节模型。输入包括但不限于FEM几何和网心光学功率(COP)计算中捕获的个体视力的屈光度值变化而定的眼睛相关数据，从而将任何个体的眼睛放入它们自己的VESA结构和/或流体模型中。数据库的预先存在的个体特定FEA模型来确定一个或多个体特定治疗参数。与3D_IDAI相关的机器学习模型可以包括回归模型(和/或其他类[0091]●用于UBM分析的超弹性图像配准(HIR)：将动态生物运动的逆向成像转化为[0094]●4D超球面坐标扫描和全息映射(3DID：是VESAFEM的全球定位系统(GPS)后处近到远聚焦或从预拉伸到非调节到调节以及从最大调节到非调节到预拉伸的所有调节阶是BMCC中的弹性储存能量、指定的睫状肌纤维结构\指定的带几何形状和结构及其相应的规定的激活相结合的结果。晶状体从预拉伸、调一个生物力学特性评估统计模型过程中提取[0101]另一个应用可以包括对目前无法通过实验测量的调节功能的方面进行估计。例膜区)中放置一个或多个孔的精确睫状肌纤维部分。该VESAFEM允许在计算机中分离个体一睫状肌纤维部分和/或第二睫状肌纤维部分中一个或多个孔的位置。在一些示例实施例(例如第一、第二和/或第三特定刺激)可包括激活一个或多个睫状带或形成连接睫状体与[0105]更具体地说，FEM对一个或多个孔的期望位置(一个或多个)的识别是基于VESA的行为的本构定律(其中纤维方向中的应力随激活水平而变化)以及导致动态收缩的每部分几何形状以表示每片内的纤维的纤维方向、定义应力随张力水平而缩放)以及导致动态张力的每段中的张力水平的随时间变两种条件下房水流出系统以及流出路径中的颗粒和液体的流体结构相互作用或FSI。可以使用来自SIMSCALEForum的几何建模。3.6mL/天的房水形式的流速可以用作CFD模型的输[0110]●修改后的Goldmann方程总结了这些因素中的许多与未受干扰眼的眼内压(IOP)[0115]●C是通过压力敏感小梁通路的流出的通畅度，单位为微升/分钟/毫米汞柱(μL/可以另外地通过其自身的材料和生物力学特性进行定义。图4示出了可用于生成眼睛有限[0122]●该模型由不同的区域构成，且边界选择为以便重现文献中对每个部分的描每个区域的边界均基于30年龄的眼睛模型中特定解剖[0171]●Schwalbe线是眼角膜内表面上存在的解剖线，且勾勒出角膜内皮层的外部界[0177]●结膜是衬于眼睑内壁且覆盖巩膜(眼白)的组织。它由未角化的复层鳞状上皮ASME韧带效率原理来评估由孔片块赋予的整体片块的体积孔[0191]●确定剩余非零单元的线性平均值。报告的孔圆柱体的深度将是该值的80％_[0193]微孔分析工具可以是OCT(光学相干断层扫描)查看器，其配置为在各种视图(例[0196]●巩膜的特性可以从实验和/或先前建模工作的调节FEM数据中获取。(例如杨氏关当前孔矩阵、4个孔矩阵中的单独地每一个孔矩阵以及作为一个系统的4个孔矩阵的报[0224]●应用程序将用于3种不同的用途。术前规划、手术期间评估和验证以及术后验[0225]●微孔生物计(MBM)：EMC和3D_IDVESA的个性化生物力学/物理输入。可以输入[0266]该微孔工具还可以同时显示一个或多个原始OCT图像，例如但不限于深度感应图[0275]●在进行激光治疗时评估4个孔矩阵中的每一个。这将允许对不符合指南的区域采用各种3D_IDTM_DOE方法(实验设计)完成。可通过云应用程序进行VESAFEA的进一步迭[0281]扫描前访问过程可以包括如图17所示的步骤和过程，而提前规划和OCT扫描后工作流程两者均在图18中示出。图19显示了具有多个GUI和配置为便于个体就诊过程的特征[0304]微孔工具可以执行模拟并包括子屏幕。VESA模拟可用于预测结果，并设置GONO[0305]●预规划_如果执行了编辑，VESA将控制停止编辑/只要嵌入的EMC代码会达到所考虑Retreat3)NOGO应相[0314]Ansys中的超弹性建模能够在模拟调节时跟踪数值模型的临界点。这些临界点也[0318]图20描绘了示出与当前主题的实现一致的计算系统500的示例的框图。计算系统储在存储器520和/或存储设备530中的指令，以显示通过输入/输出设备540提供的用户接[0321]根据当前主题的一些实现，输入/输出设备540可以为网络设备提供输入/输出操[0322]在当前主题的一些实现中，计算系统500可用于执行各种交互式计算机软件应用表中。除非与其使用的上下文有隐含或明确的矛盾，否则这样的短语旨在表示单独列出的任何元素或特征或任何所列举的元素或特征与任何其他所列举的元素或特征的组合。例文所述实现可以针对所公开特征的各种组合和子组合和/或上文所公开的若干进一步特征