Teste automatizado de compressão da lente ocular

Resumo

Apresentamos um método automatizado para caracterizar o módulo de elasticidade efetivo de uma lente ocular usando um teste de compressão.

Resumo

As propriedades biomecânicas da lente ocular são essenciais para sua função como elemento óptico de potência variável. Essas propriedades mudam drasticamente com a idade no cristalino humano, resultando em uma perda da visão de perto chamada presbiopia. No entanto, os mecanismos dessas alterações permanecem desconhecidos. A compressão da lente oferece um método relativamente simples para avaliar a rigidez biomecânica da lente em um sentido qualitativo e, quando associada a técnicas analíticas apropriadas, pode ajudar a quantificar as propriedades biomecânicas. Uma variedade de testes de compressão de lentes foi realizada até o momento, incluindo manual e automatizado, mas esses métodos aplicam de forma inconsistente aspectos importantes dos testes biomecânicos, como pré-condicionamento, taxas de carregamento e tempo entre as medições. Este artigo descreve um teste de compressão de lente totalmente automatizado em que um estágio motorizado é sincronizado com uma câmera para capturar a força, o deslocamento e a forma da lente através de um protocolo de carregamento pré-programado. Um módulo elástico característico pode então ser calculado a partir desses dados. Embora demonstrada aqui usando lentes suínas, a abordagem é apropriada para a compressão de lentes de qualquer espécie.

Introdução

A lente é o órgão transparente e flexível encontrado no olho que permite que ele se concentre em diferentes distâncias, alterando seu poder refrativo. Essa habilidade é conhecida como acomodação. A potência refrativa é alterada devido à contração e relaxamento do músculo ciliar. Quando o músculo ciliar se contrai, o cristalino engrossa e avança, aumentando seu poder refrativo ^1,2. O aumento do poder de refração permite que a lente se concentre em objetos próximos. À medida que os seres humanos envelhecem, a lente se torna mais rígida e essa capacidade de acomodação é gradualmente perdida; Esta condição é conhe....

Protocolo

Os olhos de porco foram obtidos de um matadouro local. Não foram necessárias aprovações de comitês de ética.

1. Dissecção do cristalino (Figura 1)

1. Remova todo o tecido circundante dos olhos de porco e o excesso de carne da esclera, até que apenas o nervo óptico permaneça. Use pinças curvas e pequenas tesouras de dissecção para completar este processo. Use o nervo como âncora para segurar o olho durante a dissecção.
2. Usando um bisturi, faça um corte circunferencial curto no limbo, depois outro no equador.
   NOTA: Esta etapa é realizada nesta ordem para evitar....

Resultados

Seis lentes porcinas foram comprimidas, primeiro com a cápsula intacta, depois após a remoção cuidadosa da cápsula. Os valores de espessura foram 7,65 ± 0,43 mm para as lentes encapsuladas e 6,69 ± 0,29 mm para as desencapsuladas (média ± desvio padrão). Um histórico de carregamento típico é mostrado na Figura 3. As curvas de força-deslocamento resultantes foram bem ajustadas pelo modelo de Hertz (i.e., apresentaram uma força proporcional ao deslocamento elevada à potência de 1,5;

Discussão

A compressão da lente é um método versátil para estimar a rigidez da lente. Os procedimentos descritos acima permitem a comparação entre lentes de diferentes espécies e diferentes tamanhos. Todas as deformações são normalizadas em relação ao tamanho da lente, e o cálculo do módulo elástico leva aproximadamente em conta o tamanho da lente. O módulo efetivo é consideravelmente maior do que o módulo relatado anteriormente para o cristalino porcino 4,7,11,19, pelo menos em parte devido ao .......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Fórceps de Propósito Geral de Ponta Média Curvada	Fisherbrand	16-100-110
Galil COM Libraries	Galil Motion Control
	Fisherbrand	12-000-164
Estágio Linear	McMaster-Carr	6734K4 0.125"
Célula de Carga	FUTEK	LSB200-FSH03869
Amplificador de Célula de Carga	FUTEK	IAA300-FSH03931
MATLAB	The Mathworks, Inc.
Microprobe	Surgical Design	22-079-740
Miniatura de Tesoura de Precisão de Abertura Automática	Excelta	63042-004
Controlador de Movimento	Galil Motion Control	DMC-31012
Motor	Galil Motion Control	BLM-N23-50-1000-B
Hemastats Retos	Belas Ciências	NC9247203	aço inoxidável, 14cm

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