Computational model and implementation of an indirect system for the intraocular pressure measurement including the mechanical behavior of the cornea (2021)
Esta tesis aborda un sistema directo (DS) y una metodología indirecta (IM) para estimar la PIO. Aunque la prueba in vivo está fuera del alcance de esta tesis, trabajamos en un diseño de sensor de referencia directa con la posibilidad de ser utilizado en un escenario in vivo y en ojos enucleados. Además, el sensor podría usarse para verificar la metodología indirecta propuesta que se basa en la tonometría de aplanamiento (AT) para incluir las propiedades del material utilizando información de la córnea fuera de la región aplanada. El DS implementado utiliza una topología de resonador LC pasivo que permite un dispositivo pequeño, de bajo peso y una estructura de biocompatibilidad factible capaz de ser implantada. El prototipo del sensor de presión utiliza una matriz resonante pasiva de tres inductores en espiral. La membrana se deforma y cambia la distancia entre las espirales inferiores y la bobina interior superior cuando se aplica presión sobre el sensor. Esta deformación produce un cambio en la capacitancia entre las espirales y su frecuencia de resonancia leída usando un conjunto de resonador de bobina simple. Esta topología permite corregir el nivel de presión considerando las propiedades del medio, así la medición de presión no se vea afectada por el fluido alrededor del sensor. La IM propuesta para la estimación de la PIO integra parámetros geométricos de la córnea y de deformación extraídos mediante el principio AT para mejorar la estimación de la PIO. Asimismo, aplica una aproximación de segundo orden para incluir la deformación de la córnea fuera de la zona de aplanamiento lograda con diferentes desplazamientos tonométricos verticales que permiten introducir las propiedades mecánicas del tejido. En un modelo computacional del principio de AT aplicado sobre una córnea humana sana, se analiza un grupo de 336 escenarios de módulo elástico y PIO para construir una base de datos; que permite identificar los pasos necesarios para la estimación de la PIO.