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这是40年前玻切之父RobertMachemer给巨大视网膜撕裂病人手术的照片,他所首创的术式巧妙地运用了重力、浮力、表面张力、界面张力等物理特性,至今仍闪耀着勇气与智慧的光芒。
短短一百余年,眼科医师在玻璃体视网膜手术领域中取得了令人瞩目的成就。玻璃体视网膜手术理念和技术的不断推陈出新,衍生出了多种多样的手术治疗模式,极大地惠及了眼底病患者。现今,不同手术方式的解剖复位和视力预后情况已经成为国内外玻璃体视网膜手术的研究热点。与力学密切相关的玻璃体视网膜手术,涉及物理学中许多基本问题,相关的文献往往都是简短带过,甚至偶尔会错误地套用物理概念。学习相关的物理学知识,能够让眼底外科医师跳出感性的表观认识,从更基础的层面去理解玻璃体视网膜手术,这对初学者尤为重要。
一.伯努利原理(Bernoullisprinciple)
p+1/2ρv2+ρgh=C
p:流体中某点的压强
v:流体该点的流速
ρ:流体密度
g:重力加速度
h:为该点所在高度
C:常量
年丹尼尔·伯努利提出了该原理,其实质是流体的机械能守恒。现实生活中利用了伯努利原理的重要案例包括:喷气式飞机机翼的设计原理、喷雾器的工作原理等。有趣的是,中国人常说的一句话——船到桥头自然直,也可以用该原理进行解析。
伯努利原理在玻璃体视网膜手术中的应用主要是以下两方面:
①巩膜外垫压术;
②液体或气体灌注时,眼内压的变化问题。
“船到桥头自然直”的伯努利原理:桥墩的存在使得水流的面积在桥头处变小,相应的水流速度也会增大,从伯努利方程可知,气体或液体的流速变大,压强就变小。如果船是斜着的,由于两边船舷对水流速度的影响效果存在差异,而产生作用于两边船舷上的压强差,这种压强差逐渐将船体推到垂直于桥洞的方位,最终使船体顺利通过桥洞。
巩膜外垫压手术中的伯努利原理应用:通过顶压视网膜裂孔,提高玻璃体液流经裂孔时的速度,进而降低裂孔周边玻璃体液对视网膜的压力,液体压力的降低最终驱使视网膜裂孔边缘贴附于眼球壁,被封闭于视网膜下腔的液体被视网膜色素上皮细胞转运吸收,最终视网膜完全复位。
根据伯努利原理,外路手术中的视网膜裂孔精准定位与封闭,是良好解剖复位的基础。这就不难理解,为什么有些外路手术未行巩膜外放液或未能完全放出视网膜下液,视网膜也能够在术后几日内完全复位。
玻璃体视网膜手术中有个细节也值得我们