المسح الضوئي لانتثار الضوء المنشئ (سلبس) المنهجية لتقييم كميا إلى الأمام والخلف نثر الضوء من العدسات داخل العين
Summary
يصف هذا البروتوكول على ضوء المسح الضوئي تشتت تعريف (سلسب) التي تمكن من تقييم كامل زاوية الكمية من تشتت الأمام والخلف من الضوء من العدسات داخل العين (إولس) باستخدام مبادئ غونيوفوتوميتر.
Abstract
وقد تم تطوير منهجية المسح الجانبي لنثر الضوء (سلسب) للتقييم الكمي للزاوية الكاملة لنثر الضوء الأمامي والخلفي من العدسات داخل العين (إولس) باستخدام مبادئ المقياس الجيني. يصف هذا البروتوكول منصة سلسب وكيف توظف جهاز استشعار فوتوديتكتور التناوب 360 درجة التي يتم مسحها حول عينة إيول أثناء تسجيل شدة وموقع الضوء المتناثرة لأنها تمر عبر المتوسطة إيول. منصة سلسب يمكن استخدامها للتنبؤ، غير سريريا، الميل للتصميم والمواد الحالية والرائدة إيول للحث على الانتثار الضوء. التقييم غير السريرية للخصائص نثر الضوء من إولس يمكن أن تقلل بشكل كبير من عدد من شكاوى المرضى المتعلقة وهج غير المرغوب فيه، لامعة، العيوب البصرية، وضعف جودة الصورة، وغيرها من الظواهر المرتبطة تشتت الضوء غير مقصود. وينبغي إجراء دراسات مستقبلية لربط البيانات سلسب مع النتائج السريرية للمساعدة في تحديدوالتي تقيس الضوء مبعثر هو الأكثر إشكالية للمرضى الذين خضعوا لعملية الساد في أعقاب زرع إيول.
Introduction
تم عرض نهج المسح الجانبي لنثر الضوء (سلسب) لأول مرة لمعالجة الحاجة إلى تقييم كمي لخصائص نثر الضوء من العدسات داخل العين (إولس) في وضع غير السريرية 1 . إن وضع منهجية اختبار لتقييم ميول الانتثار الخفيفة لتصاميم ومواد إيول له أهمية كبيرة من أجل المساعدة في تحديد المشاكل المحتملة للانتثار بالضوء غير المرغوب فيها. يتم الإبلاغ عن الانتثار الضوء عادة من قبل المرضى ولاحظت على أنها وهج، لامعة، عيوب بصرية، وأشكال أخرى من خلل الصوت 2 ، مما يؤدي في بعض الأحيان إلى المريض يطلب إينولانتاتيون إيول. بالإضافة إلى ديسفوتوسيا، الضوء المتناثرة يقلل من كمية ضوء البالستية، مما أدى إلى انخفاض جودة الصورة الإجمالية 3 . تطوير الجهاز الذي يمكن غير سريريا تقييم إمكانية إيول لتفريق الضوء واردة (وترتبط في وقت لاحق مع النتائج ذكرت سريريا) جأن تكون مفيدة.
إن تقييم الخواص البصرية للعدسات اللاصقة (العدسة المستخدمة لتحل محل العدسة البلورية البشرية بعد جراحة الساد) له أهمية خاصة حيث أنه الجهاز الطبي الأكثر شيوعا في العالم (حوالي 20 مليون في السنة) 4 والولايات المتحدة (أكثر من 3 مليون دولار سنويا) 5 . ونتيجة لذلك، حتى نسبة صغيرة من المرضى الذين يعانون من ديسفوتوسيا قد يكون لها تأثير كبير. وبالإضافة إلى ذلك، فإن التكنولوجيات المحسنة بسرعة ( مثل التصاميم الجديدة للأنظمة المتكاملة للمعدات والمواد والقدرات البصرية) تنطوي على إمكانية زيادة المخاوف المتعلقة بانتثار الضوء. على سبيل المثال، تم تصميم إول متعددة البؤر لتحسين حدة البصر القريبة والبعيدة من خلال تصميم العدسات التي تستخدم مبادئ الانكسار والانعراج البصرية. على الرغم من أن ناجحة للغاية، كما تم العثور على هذه العدسات لزيادة كمية الهالات وذكرت وهج، ويرتبط إلى حد كبير مع تشتت الضوء 6 </sتصل>.
وهناك عدد قليل من الدراسات المخبرية غير السريرية تحاول التنبؤ خلل الصوت من الضوء المتناثرة لأنها تمر عبر إولس 7 . على سبيل المثال، حددت الأبحاث أن إيب هابتيكش (الأسلحة من إيول تستخدم لوضعه في مكانه) وحافة إولس عرضة للحث على كمية كبيرة من وهج ملاحظه منتشرة 8 . تم إدخال طريقة واحدة، وهي طريقة إزالة البالستية والفوتون (بريم)، لقياس كميا من مجموع الضوء غير البالستي بعد مروره من خلال إيول 9 . ومع ذلك، تم تصميم هذه التقنية حساسة للغاية لقياس كثافة شدة الضوء المتناثرة وغير قادر على تحديد الاتجاه من الضوء المتناثرة. ويمكن استخدام برامج المحاكاة الحاسوبية مع عيون نموذج للمساعدة في التنبؤ كثافة واتجاهية مبعثر الضوء من مختلف التصاميم والمواد إيول. على سبيل المثال، الميل لحافة إيول للحث على ليغتم محاكاة t نثر لتحديد التصاميم التي من شأنها أن تحد من كمية الضوء المتناثرة 10 . وعلاوة على ذلك، أثبتت عمليات المحاكاة الحاسوبية التي أدرجت نظرية الانتثار ميا أن زيادة الانتثار الضوئي يمكن أن تقلل من وظيفة نقل التشكيل (متف) للشفرة إيول (علاقة مباشرة بجودة الصورة) 3 . على الرغم من أن من المفيد، اختبارات مقاعد البدلاء الحقيقية ستكون ضرورية للتحقق من هذه المحاكاة التنبؤية.
وللتحقق من عمليات المحاكاة التنبؤية، يكون اختبار المقياس ضروريا، وهو قادر على الكشف عن شكلين مختلفين من الضوء المتناثر، والانتشار المتناثر إلى الأمام والمتخلف إلى الأمام، وتقييمهما كميا. على الرغم من أنه ليس مصدرا لخلل الصوت، فإن الضوء المتناثر المتخلف (تشتت الضوء بعيدا عن العين) هو سبب لخفض جودة الصورة، حيث يمر ضوء أقل من خلال الخط الوريدي ليصل في نهاية المطاف إلى شبكية العين. ضوء متناثرة إلى الأمام (تشتت الضوء نحو شبكية العين) هو مصدر قلق لأطباء العيون كما هوقد يؤدي إلى شكاوى من خلل الصوت (على سبيل المثال وهج، هالة، ولمعان). مثال واحد شائع هو المرضى الإبلاغ عن وهج غير مرغوب فيه إضافية من تمرير السيارات القادمة أثناء القيادة ليلا. هذه المسألة شائعة بشكل خاص مع إولس متعدد البؤر 11 . ومع ذلك، فإن الممارسة الحالية لتحديد الضوء المحتمل المتناثرة إلى الأمام هو لأطباء العيون لتسليط الضوء على العين المريض ونوعيا أن ننظر كم ينعكس الضوء مرة أخرى (متناثرة الضوء المتناثرة) وعلى افتراض أن الضوء المتناثرة المتخلفة سيكون تقريبا نفس متناثرة إلى الأمام الضوء (الذي ليس هو الحال دائما) 12 .
هنا، نحن تصف منهجية اختبار بسيطة باستخدام مبادئ غونيوفوتوميتري لقياس كميا حجم واتجاه الضوء المتناثرة في أنه يمر من خلال عدسة داخل العين. و سلسب تعمل عن طريق تناوب مستشعر الضوئي 360 درجة حول إيول التي تتعرض لضوء sانظر الشكل 1 أ . اخترنا مصدر الليزر الأخضر (543 نانومتر) لتمثيل أفضل الحد الأقصى فوتوبيك المعروفة والاتفاق مع المواصفات القياسية الدولية 13 . هنا، يتم تكييف إول على حامل التناوب و متعدية حيث يمكن استشعار الدائرة الضوئية حولها ومراقبة نثر الضوء قبالة العدسة. ونتيجة لذلك، فإن سلسب لديه القدرة الفريدة لقياس كميا حجم والاتجاه من الضوء المتناثرة. ومع ذلك، على الرغم من عدم وصفها هنا، للحصول على قدرات تنبؤية أفضل، وينبغي إجراء التجارب داخل بيئة تسيطر عليها باستخدام نموذج العين المناسبة. المسافة بين إيول والمستشعر البصري (وكذلك حجم عنصر الاستشعار) تحديد قدرات القرار للجهاز. ومع ذلك، سيكون هناك مفاضلة بين القرار وقوة الإشارة التي سوف تحتاج إلى تعديل، حسب الحاجة.
أن تصف بدقة المبدأإس من منصة سلسب نحدد ثلاثة أنواع من الزوايا التناوبية، انظر الشكلين 1 ب و 1 ج . على وجه التحديد، تمثل زاوية الدوران (˚R) دوران مستشعر ضوئي عندما تدور حول إيول. هنا، 0˚R سيمثل عندما يكون جهاز استشعار وراء العدسة (متناثرة الضوء المتخلف) و 180˚R يمثل عندما يكون الاستشعار أمام العدسة (إلى الأمام ضوء متناثرة). تمثل زوايا 90˚ و 270 the نقاط الانتقال بين الضوء المتناثر إلى الأمام والخلف. وتمثل زاوية الاستشعار (˚S) درجات أن المحساس محوري (في الاتجاهين صعودا وهبوطا) بحيث يمكن الكشف عن أكثر من طائرة واحدة من الضوء المتناثرة. هنا، 0˚S يعني سطح الاستشعار موازية ل إيول (ومصدر الضوء). وأخيرا، تمثل زاوية الانتشار (˚I) الزاوية التي يقترب مصدر الضوء منها. هنا، 0˚I يتوافق عندما يكون ضوء الحادث على المحور البصري لل إيول و 90 &# 730؛ سوف تمثل عندما يكون مصدر الضوء عمودي على الطائرة ميريديونال.
Protocol
Representative Results
Discussion
وقد وجدت نتائج التجارب منصة سلسب أن استخدام مبادئ غونوفوتوميتري بسيطة يمكن أن يؤدي إلى أداة قوية لتقييم خصائص الضوء مبعثر المرتبطة التصاميم والمواد إيول فريدة من نوعها. على وجه التحديد، لاحظت منصة سلسب وجود علاقة مباشرة بين كمية الضوء المتناثرة للكشف وقطر شعاع مصدر…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ويود المؤلفون أن يشكروا الشركات على الوصول إلى إولس أحادي البؤرة ومتعدد البؤر. وأيد هذا العمل معهد أوك ريدج للعلوم والتعليم (أوريس) وبرنامج زمالات الأجهزة الطبية (مدف) ومساهماتهم موضع تقدير. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الكتاب أود أن أشكر صموئيل سونغ على مساهماته في المختبر.
Materials
| PD300 series Photodiode Sensor | Ophir-Spiricon Corp | 7Z02410 | PD300-1W, RoHS |
| URS Series Precision Rotation Stage | Newport Corp. | URS75BCC | |
| ESP301 1-Axis Motion Controller and Driver | Newport Corp. | ESP301-1N | |
| LabView Software | National Instruments Corp. | 776671-35 | |
| Origin | OriginLab Corp. | N/A | |
| Single Mode FC/APC Fiber Optic Patch Cables | ThorLabs Inc. | P3-460B-FC | |
| 10X Olympus Plan Achromat Objective | ThorLabs Inc. | RMS10X | RMS10X – 10X Olympus Plan Achromat Objective, 0.25 NA, 10.6 mm WD |
Referências
- Walker, B. N., James, R. H., Calogero, D., Ilev, I. K. A novel full-angle scanning light scattering profiler to quantitatively evaluate forward and backward light scattering from intraocular lenses. Rev. Sci. Instrum. 86 (9), (2015).
- Vandenberg, T. On the relation between glare and straylight. Doc. Ophthalmol. 78 (3-4), 177-181 (1991).
- De Hoog, E., Doraiswamy, A. Evaluation of the impact of light scatter from glistenings in pseudophakic eyes. J. Cataract. Refract. Surg. 40 (1), 95-103 (2014).
- . . Global Intraocular Lens Market 2013-18: Industry Nanotechnology Analysis, Size, Share, Strategies, Growth, Trends and Forecast Research Report. , (2013).
- Congdon, N., et al. Prevalence of cataract and pseudophakia/aphakia among adults in the United States. Arch. Ophthalmol. 122 (4), 487-494 (2004).
- Mester, U., et al. Impact of Personality Characteristics on Patient Satisfaction After Multifocal Intraocular Lens Implantation: Results From the "Happy Patient Study". J. Refractive Surg. 30 (10), 674-678 (2014).
- Ferrer-Blasco, T., Montes-Mico, R., Cervino, A., Alfonso, J. F. Light Scatter and Disability Glare After Intraocular Lens Implantation. Arch. Ophthalmol. 127 (4), 576-577 (2009).
- Landry, R. J., Ilev, I. K., Pfefer, T. J., Wolffe, M., Alpar, J. J. Characterizing reflections from intraocular lens implants. Eye. 21 (8), 1083-1086 (2007).
- Kim, D. H., James, R. H., Landry, R. J., Calogero, D., Anderson, J., Ilev, I. K. Quantification of glistenings in intraocular lenses using a ballistic-photon removing integrating-sphere method. Appl. Opt. 50 (35), 6461-6467 (2011).
- Portney, V. IOL with Square-Edged Optic and Reduced Dysphotopsia. Optom. Vis. Sci. 89 (2), 229-233 (2012).
- Choi, J., Schwiegerling, J. Optical performance measurement and night driving simulation of ReSTOR, ReZoom, and Tecnis multifocal intraocular lenses in a model eye. J. Refractive Surg. 24 (3), 218-222 (2008).
- Artigas, J. M., Felipe, A., Navea, A., Carmen Garcia-Domene, M., Pons, A., Mataix, A. Determination of scattering in intraocular lenses by spectrophotometric measurements. J. Biomed. Opt. 19 (12), (2014).
- . Ophthalmic implants – Intraocular lenses Part 2: Optical properties and test methods. The International Organization for Standardization (ISO). ISO 11979 (2), (2014).
