白内障手術下における眼球内流動

白内障の手術では、超音波ハンドピースと呼ばれる金属パイプを眼球内に挿入し、白濁した水晶体(レンズ)を吸引除去します。その際、吸引するのと同量の流体を注入するのですが、それによって眼球内に強い流れが生じます。その流れの様子をPIVで計測しています。

下記論文に詳細を掲載しています。

Jun Sakakibara, Masaki Yamashita, Tatsuya Kobayashi, Yuichi Kaji, Tetsuro Oshika, 2012, "Stereo-PIV study of flow inside an eye under cataract surgery", Experiments in Fluids, 52, pp. 831-842. (Accepted Manuscript)

Yuichi Kaji, Masaki Yamashita, Jun Sakakibara, Tetsuro Oshika, 2012, Visualization of irrigation fluid flow and calculation of its velocity distribution in the anterior chamber by particle image velocimetry, Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology, published online. (SpringerLink)

Jae-Won Choi, Masaki Yamashita, Jun Sakakibara, Yuichi Kaji, Tetsuro Oshika, Ryan B. Wicker, 2010, "Combined micro and macro additive manufacturing of a swirling flow coaxial phacoemulsifier sleeve with internal micro-vanes", Biomedical Microdevices, Vol. 12, pp.875-886. (SpringerLink)

ブタの眼球に超音波ハンドピースを挿入し、吸引と潅流を行います。レーザシートを照射して、PIVにより速度分布を計測します。

 

レーザシートを照射し、2台のカメラで粒子像を撮影します。ステレオPIVにより速度3成分を計測します。

 

平均速度ベクトル分布と流線です。ハンドピース先端から2本のジェットが噴出して角膜近傍を流れていきます。