Модели за филмот за човечка солза; EWSTпреведи

Групата филмски солзи

Ова беше групата од летото 2016 година.
Назад, Богат: Спенсер, Кевин.
L до r, прв ред: Крис, omeером, Ејми, Мајк.
Не презентирани: Тоби Дрискол, Кристијан Кетлеар, aveавед Сидик, Тони Мастроберардино.

солза

И членовите на Делавер

Тобин Дрискол, факултет

Мајкл Стапф, дипломиран студент за летната програма „Унидел“ во 2012 година и актуелен студент на докторски студии.

Лан ongонг, студент на AY 2014-15 година, до сега. Кевин Ајтон, дипломиран студент од летото 2016 година.

Рајан Лук, студент летото 2017 година.

соработници

Каролин Бегли, Универзитет во Индијана Јувен Кинг-Смит, Државен универзитет во Охајо Вилијам Хеншо, Политехнички институт Ренселер, Кара Маки, Технолошки институт во Рочестер, aveејвд Сидике, Државен универзитет во Пенсилванија, Јорк Тони Мастроберардино, Државен универзитет во Ири, Пенсилванија, Ранганатан Уша, ИИТ Мадрас, Индија (посетен во 07 -08 на УД) Кристијан Кетелар, Универзитет Франциско Марокин, Гватемала eефри МекФејден, НИС Даниел Андерсон, Универзитет Georgeорџ Мејсон

Неодамнешен напредок

Во видеа

Инспирирани од докторската теза АРВО од три, во 2015 година, нашите студенти направија кратки видеа за нивните проекти за не-експерти.

Ново! Весник за моделирање во офталмологија !

Ново списание посветено на пресекот на офталмологијата и математичкото моделирање ја објави својата прва емисија! Основачки уредници се лекарите. Алон Харис (офталмологија) и ovanована Гвидобони (математика), двајцата од IUPUI; Д-р Браун е во редакција.

Игра Сини карпи 2015 година

Одликувајќи се со Роки Блувинкл, маскотата Сини карпи.

Повеќе написи за солзниот филм

Во прилог на Напредокот на книгата за мрежницата и очите (види подолу), оваа година се појавија и неколку дела.

  • „Динамика на филмскиот слој со испарување, осмоларност и транспорт на сурфактант“, Ј. Сидике и Р.Ј. Браун, Апл. Математика. Моделирање, 39: 255-269, 2015 година; двајца .
  • Ефектите од зголемената стимулација на очната површина врз трепкањето и лачењето на солзите “, Зивеи Ву, ЦГ Бегли, Н. Порт, А. Бредли, Р. R. Браун и ПЕ Кинг-Смит, Инвест., Офталмол. Вис Ски, 56: 4211-4220, 2015; двајца .
  • Солза филм и осмоларност на компјутеризирана динамика на поле во облик на око, „Лонгфеи Ли, Р. Bra. Браун, Т.А Дрискол, В.Д. Хеншо, Wеј Банкс и ЈП Кинг-Смит, Матем Мед Биол, 2015; Двајца .

Тековни соработки

Нашата група соработуваше со групата на Каролин Бегли на Универзитетот во Индијана за оптометрија. Тие користат неколку методи за да го замислат солзниот филм и се подготвени да споделат прекрасни податоци со нас. Написот за преглед подолу е најголемиот заеднички напор досега. Оваа соработка е финансирана од грантот Каролин НИХ од Националниот институт за очи.

Преглед на статијата за солзниот филм - ориентирана на окуларната површина

Напис за преглед на солзни филмови, кој вклучува многу нови резултати, се појави во „Напредок во мрежницата и истражувањето на окото“, списание само за гости, на почетокот на 2015 година. до во седиштето на списанието .

Неколку статии за кршење солзи и слики

  • „Динамика на солзниот филм со временско зависно испарување, состојба на мокрење и ограничување на протокот на поле во облик на око“, Лонгфеи Ли, Р.J. Браун, КЛ Маки, ВД Хеншо, ПЕ Кинг-Смит, Физика на флуиди 26, 052101 ( 2014 година); двајца
  • „Модел за намалување на слојот на солзавецот со осмоларност и флуоресцеин“, Р. Браун, НР Гвике, ЦГ Бегли, ЈП Кинг-Смит и Ј.И. Сидике, Инвест. Офталмол. Сонувај. Наука 55, 1133-1142, 201; двајца
  • „Поттикната нестабилност на испарувањето на филмот пред солзална солза“, CC Peng, C Cerretani, RJ Braun и CJ Radke, Advances in Colloid and Interface Science 206, 250-264, 2014; двајца
  • „Раздвојување и структура на солзниот филм проучен со истовремено видео снимање на слики со флуоресцентни липидни слоеви и солзарен филм“, ЈП Кинг-Смит, К.С. Ројтер, Р.,. Браун, Jеј еј Николс и К.К. Николс, Инвест. Офталмол. Сонувај. Наука 54, 4900-09, 2013 година; двајца
  • „Слики од филмот за солзи и прекин се анализираат со користење на флуоресцентно исклучување“, ЈП Кинг-Смит, П.Рамамортј, Р.J. Браун и Jеј еј Николс, Инвест. Офталмол. Сонувај. Наука 54, 6003-11, 2013 година; двајца

Некои написи за трепкање и ладење

Следните статии што вклучуваат трепкања се појавија неодамна.

  • „Динамика на трансформација на топлина и филмови на солзи над повеќе циклуси на мигови“, Куан Денг, Р.J. Браун и Т.А.Дрискол, физи. Течност 26, 071901 (2014); двајца
  • „Модел за солзарен филм и температура на површината на очите за делумно трепкање“, Quan Deng, RJ Braun, TA Driscoll and PE King-Smith, Interfacial Fenomenon and Heat Transfer 1, 357-381, 2013; двајца
  • „Модел за филм со човечки солзи со загревање во внатрешноста на окото“, Лонгфеи Ли и Р. Bra. Браун, физи. Течност 24, 062103 (2012); двајца

Напредок од вториот грант на NSF

Прегледајте ја статијата за солзниот филм - ориентирана кон механиката на флуиди

Напис за преглед на солза филмови во годишниот преглед на механиката за флуиди се појави во печатот во јануари 2012 година. „Динамика на солза филм“ е достапна на Интернет на том 44 на списанието.

Неодамнешна дискусија за нашата работа

На работилницата БИРС во декември 2012 година, оваа дискусија на сумирајте дел од нашата неодамнешна работа.

Елементи на термички модели за солзавец

Лонгфеи Ли објави труд за математичкото моделирање на солзниот филм што го доловува забележаното ладење на површината на окото за време на периодот на меѓуврска. Тој користеше модели со дебел, тенок слој или без подлога. Густата подлога е потребна за ладење на очната површина. Лонгфеи беше во можност да ги идентификува оптималните топлински својства за да одговара на ладењето забележано во очите. Трудот на оваа тема се појави во „Fluid Physics“ (модел за човечки солзарен филм со загревање во внатрешноста на окото, Physical Fluids 24, 062103 (2012); http://dx.doi.org/10.1063/1.4723870)

Обработка на слика со липиден микроскоп

Каинг Ванг (специјалност по математика, поддржан од NSF REU) и Кристијан Пол (специјалист за граѓански инженер) работеа со д-р Браун и Дрискол за да ја автоматизираат класификацијата на сликите од липидниот микроскоп на Универзитетскиот колеџ за оптометрија во Охајо. Тројца оптометристи (д-р Кинг-Смит, Николс и Николс) и нивните колеги направија илјадници слики на липидниот слој на предниот дел на окото. Кајинг и Кристијан работеа на користење методи на групирање на релативно мал сет на слики користени во трудот поднесен од Државната група на Охајо. Резултатите се многу охрабрувачки и ќе ја продолжат работата на проектот. Овој проект беше делумно поддржан со додаток на REU на нашиот сегашен грант (1022706) и грантот на HHMI тука во UD.

Модели за филмот Солза и интеракција на површината на окото

Enен Брунс (QBio мајор, поддржан HHMI) и Даг Фримен (математика, NSF REU поддржан) соработуваа со д-р Браун на моделите за поврзување на солзниот филм и површината на окото со корнеална осмоза. Моделот го поврза солзниот филм со епителот на рожницата, кој првично беше развиен за очите на глувчето. Работата е во тек по добар почеток во текот на летото. Овој проект беше делумно поддржан со додаток на REU на нашиот сегашен грант (1022706).

Напредок по првиот грант за NSF

Повеќе циклуси на трепкање и солза филм

Преголеми мрежи во 1D и 2D

1Д рефлекс на кршењеРазвиена е прекумерна мрежа за вмрежување за проблем со солзавец кој вклучува отворање и релаксација додека се отворени, како и други физиолошки ефекти, од Кара Маки. Ефектите вклучуваат подобрени услови за ограничување на протокот за снабдување до прекин и прекин на рефлекс, гравитација и испарување. Кара го даде ова дискусија на состанокот на APS DFD во 2007 година (и дискусијата го користи ова филм на 37 МБ.) Овој ракопис се појави во „Метод на мрежа преживеа за проучување на рефлекс на солза ”Во математичката медицина и биологија (К.Л. Маки, Р. Bra. Браун, Т.А. Дрискол и ЈП Кинг-Смит, Математик Мед Биол 25, (2008) 187-214).

Започнете ја динамиката на филмот во 2D

Кара исто така разви 2Д модели на солзавец после трепкање користејќи ја рамката Увертира; Бил Хеншо (LLNL) значително му помага на овој напор. Во првиот случај, користевме равенки за подмачкување за солзниот филм и граничните услови што ја одредуваат дебелината на филмот и го ограничуваат притисокот. Ова дело се појави електронски по математичка медицина и биологија (два: 10.1093/imammb/dqp023).

Имплементиравме услови за ограничување на протокот; некои прелиминарни трудови се презентирани во ова дискусии на состанокот на ДПА во 2008 година и на други места. (Овие три филма беа искористени за оваа дискусија: разлика во дебелина (27 MB), разликата во дебелината (50 MB) и разлика во дебелина (28 MB).) Сликата лево погоре е вектори во насока на проток надредени над големината на протокот; потемна означува побавен проток. Солчното езеро е обезбедено од горната временска локација на лакрималната жлезда и се извлекува на местата на точката што се наоѓаат во близина на носниот раб (агол) на левиот крај на областа. Условите на проток се независни од времето, што е првична шема. (Во вистински блиц, снабдувањето и протокот на солзавец зависи од времето и е тесно поврзано со движењето на капакот.) Поголемиот дел од протокот е околу рабовите на капакот.

Сликата од десната страна е распределба на дебелината во времето 10 кога гравитацијата е вклучена во симулацијата. Марун означува вредност поголема или еднаква на 3 микрони; темно сината е минималната дебелина. Опаѓачката кафеава област укажува на отекување на менискусот надвор од работ на капакот. За условите за ограничување на протокот што ги користевме, течноста во горниот менискус може да ја прекине црната линија ако е дозволено доволно време помеѓу трепкањата. Оваа работа со наведените протоци на БЦ е прифати за објавување во „Journalурнал за механика на флуиди“ и ќе биде објавено во март 2010 година.

Влажнење и испарување на рожницата во 1D

Дан Андерсон и Кет Винтер (тогаш деградиран CSUMS кај Georgeорџ Мејсон) работеа со д-р Браун на модел на солзавец кој има испарување на влажна рожница и солзарен филм. Моделот беше споредуван со некои in vivo набудувања направени од Кинг-Смит во државата Охајо и изборот на два параметра да одговара на дебелината на „сувиот“ филм и брзината на отворање на тенкиот регион се чинеше дека обезбедува разумен договор помеѓу оваа основна теорија и експеримент. Овој труд се појави електронски во Математичка медицина и биологија (два: 10.1093/imammb/dqp019). Дискусија која вклучува некои од овие резултати е претставена во следниот дел. Дискусијата, исто така, вклучува неколку проширувања од Пит Учиферо, студент на РЕУ летото 09 и независен студент есента 09; работата беше завршена како дел од тимот на ГЕМС кој вклучуваше дипломиран студент Јиахуа Танг,

Ефектот на обликот на рожницата

Ефектот на обликот на рожницата го проучуваа Р Уша од ИИТ Мадрас, Jeеф МекФејден од НИСТ, Јуен Кинг-Смит од ОСУ и Пем, Тоби и јас. Подлогата скоро секогаш се претпоставува дека е рамна, а тезата на Бергер за солзниот филм од 1973 година не ја оправдува експлицитно претпоставката. Резултатот е што не веруваме дека подлогата има важен ефект врз динамиката на солзниот филм. Сепак, на патот, пробав модел на Елис за солзавецот и даде неколку интересни резултати за формирање шок на пролатен сфероидален супстрат. имам изговорено што ги вклучуваше овие резултати, како и конкуренцијата од притисок, испарување и гравитирана коњугирана У од Минесота во Одделот за хемиско инженерство и наука за материјали. Труд на овој труд ќе се појави во списанието за математичко инженерство.

Фаќање на движењето на очните капаци

Г-ѓа Ксиаолин Јанг, студент на Катедрата за компјутерски науки и информатика, која работеше со д-р Браун на снимање на движењето на капакот за време на автоматски блиц од брз дигитален клип со трепка. Филмовите беа направени во лабораторијата на МЕЦ во рамките на Одделот за математички науки на УД, со помош на д-р Johnон Пелеско. Таа разви код што може да го извлече полиномот со најмалите квадрати од наизменичните филмови кои користат детекција на работ на Собел со одредена претходна и пост-обработка. Ова математичко приближување што го генерираше за момент е веќе вметнато во нашите напори да ја пресметаме еволуцијата на солзниот филм во две димензии. Тој работел со Браун летото 2006 година и во јануари 2007 година. Кодот е развиен во Матлаб, а кодот со некои резултати ќе се појави на оваа страница во блиска иднина.

Господине Питер Учиферо (истражувач во квантитативна биотехнологија) и Пол Парсонс (истражувач по физика) беа поддржани од додаток на REU за ова финансирање на NSF за летото 2007 година. Тие работеа на проценка и проширување на алгоритмите на Ксиаолин за фаќање и претставување Математичко движење на очните капаци при трепкање. Учиферо и Парсонс снимија неколку ретроспективи и го проширија софтверот за овој аспект на проектот. Еден аспект од нивната работа беше да го користат чешмата за да ги блокираат регионите околу окото за да можат да се користат повеќе трепкачки филмови. Тие ги презентираа своите резултати во одлична презентација на одделенскиот симпозиум за летно истражување во август 2007 година.

реклама

Од просторијата за виртуелни прес APS DFD 2008, LiveScience направи статија за нашата работа презентирани на состанокот. Навидум слична статија се појави во Софтпедијаскоро во исто време.Нашата работа беше спомената накратко резиме од најважните моменти од повторното обединување на Tear Film и Society of Surface Eye од 2007 година.

навремено

Многу аспекти на овој проект остануваат отворени за истрага; придружи се на тимот! Доколку сте заинтересирани, контактирајте Д-р Браун .

Алумни

Фото-групи

Ова беше групата од летото 2015 година.
L до r, прв ред: Рич, Мајк, Спенсер, Ејми.
Во задниот ред: Кристијан, Лора, eо, Тоби, Лан.
Не илустрирано: aveавед Сидик, Тони Мастроберардино.

Ова беше групата од летото 2014 година.
L la r: Рич, Мајк, eо, Лонгфеи, Тоби.
Не илустрирано: aveавед Сидик, Рајан Еванс.

Ова беше групата од летото 2013 година.
Заден ред, од ри до Кван, eо, Лонгфеи, Дилан, Кевин, Рајан.
Главен ред, од ри до Тоби, Ник, Рич, Мет, астин.
Не илустрирано: Кристијан.
Тој ден напладне славевме продуктивно лето.

Ова беше групата од летото 2012 година.
Заден ред, од ри до Ник, enен, Викрам, Лонгфеи, Кван и Тијану.
Главен ред, од ри до Рич: Рич, Тоби, aveавед, Мет, Дилан и Мајкл.
Тој ден имав ремонт во средината на летото.

Ова беше групата од летото 2011 година.
Заден ред, l до r: Лонгфеи, enен, Рики и Куан.
Главен ред од 1 до 5: aveавед, Рич, Тоби, Даг и Кајинг.
Не илустрирано: Кристијан.
Тој ден напладне славевме продуктивно лето.

Ова беше групата во пролетта 2008 година.
Заден ред, l до r: Тоби, Рич и Пем.
Прв ред, l до r: Алфа, Кара и Уша.
Алфа успешно ја одбрани својата теза тој ден.

Поддршка

Овој материјал е заснован на дела поддржани од Националната фондација за науки во рамките на грантовите бр. 1412085, 1022706 и 0616483, како и од страна на Националниот институт за здравство (НЕИ) во рамките на субвенцијата бр. 1R01EY021794. Какви било мислења, наоди и заклучоци или препораки изразени во овој материјал се од автор (и) и не мора да ги одразуваат ставовите на Националната фондација за наука или НИХ.

Групата е исто така благодарна за поддршката на Медицинскиот институт Хауард Хјуз за студенти, како и на Универзитетот во Делавер преку својата канцеларија за истражување и искуствено учење и Одделот за математички науки.