Scanning Light Scattering Profiler (SLPS) basierte Methodik zur quantitativen Bewertung von Vorwärts- und Rücklichtlichtstreuung aus Intraokularlinsen

Das übergeordnete Ziel dieses Rasterlichtstreuungs-Profilers ist es, die Intensität und Richtungsabhängigkeit des gestreuten Lichts, das durch eine Intraokularlinse fällt, quantitativ zu bewerten. Dieses Testmaterial kann helfen, wichtige Fragen im Bereich der Intraokularlinsen zu beantworten, z. B. ob ein bestimmtes Design oder Material empfindlicher auf unerwünschte Lichtstreuung reagiert. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass sie quantitativ ist und zur Detektion der Richtungsabhängigkeit der Lichtstreuung verwendet werden kann.

Ein Testverfahren wird von Claudine Krawczyk, einer technischen Mitarbeiterin in meinem Labor, vorgeführt. Der Versuchsaufbau wird auf einer Tischplatte aufgebaut. Das Herzstück ist ein Goniophotometer, das um diese programmierbare 360-Grad-Drehung und den linearen Translationstisch herum entwickelt wurde.

Der Tisch ruht auf einer Plattform, die eine Verschiebung und Neigungsverstellung ermöglicht. Eine Fotodiode, die am Ende des ausziehbaren Arms des Tisches montiert ist, ist der Goniophotometer-Sensor. Er steht auf einer Halterung, die um mindestens 45 Grad verstellt werden kann, um verschiedene Streuebenen zu messen.

Konstruieren Sie eine Plattform, um die Intraokularlinse über dem Goniophotometer zu halten. Verwenden Sie drei oder vier 18 Zoll lange zylindrische Pfosten und Pfostenständer mit einem Durchmesser von einem halben Zoll, um ein 18 Zoll x 18 Zoll großes Vorbereitungsbrett zu stützen. Das Prep Board dient als Basis für einen dreiachsigen Translationstisch, der darunter aufgehängt wird.

Besorgen Sie sich als Nächstes die Intraokularlinse für das Experiment. Diese multifokale optische Linse wird für diese Demonstration dienen. Beachten Sie, dass die Intraokularlinsen der Struktur sie an Ort und Stelle halten müssen.

Verwenden Sie diese Strukturen und eine Klemme, um die Linse an der Plattform zu befestigen. Hier wird das Objektiv angebracht und ist bereit für den Einsatz im Protokoll. Verwenden Sie eine Laserquelle mit schmaler Linienbreite für die Goniophotometer-Lichtquelle.

Wählen Sie eine 10Xinfinity-korrigierte Objektivlinse, um den Strahl auf eine Singlemode-Lichtwellenleiter zu fokussieren. Positionieren Sie die Faser im Brennpunkt der Objektivlinse, um die Lichtquelle zu spalten. Positionieren Sie als Nächstes eine Blendenöffnung vor der Lichtquelle, um den Durchmesser des Gaußschen Strahls anzupassen.

Der Öffnungsdurchmesser sollte repräsentativ für ein menschliches Auge sein, ein bis sechs Millimeter. Richten Sie die Lichtquelle so aus, dass sich die Intraokularlinse direkt vor ihr befindet und die Fokusebene der Linse senkrecht zum Strahl steht. Der wichtigste Schritt besteht darin, sicherzustellen, dass die Intraokularlinse richtig auf die Lichtquelle ausgerichtet ist.

Die Intraokularlinse sollte so eingestellt werden, dass das Licht beim Durchgang durch die Mitte nicht die Richtung ändert. Die intraokulare Ausrichtung kann mit einer Lochblende hinter der Intraokularlinse erfolgen, um die Richtungsabhängigkeit der Lichtquelle zu identifizieren, bevor sie durch die Linse fällt. Die Position des Objektivs kann mit dem Plattformtisch eingestellt werden.

Positionieren Sie nun den motorisierten Tisch so, dass sich seine Drehachse direkt unter der Intraokularlinse befindet. Dadurch wird sichergestellt, dass sich die Intraokularlinse in der Mitte der Flugbahn des Goniophotometers befindet. Verwenden Sie den linearen Translationsarm, um die Fotodiode an den Intraokularlinsenabstand anzupassen und so die Signal- und Auflösungsanforderungen auszugleichen.

In diesem Fall beträgt der gewählte Abstand 6,75 Zentimeter. Stellen Sie vor dem Sammeln von Daten sicher, dass das Gerät für das Experiment konfiguriert ist. Vergewissern Sie sich, dass der Einfallswinkel des Lichts auf die Intraokularlinse null Grad beträgt.

Richten Sie als Nächstes Ihre Aufmerksamkeit auf die Iris und stellen Sie sicher, dass die Blende mit einem typischen Blendendurchmesser übereinstimmt. Überprüfen Sie auch, ob der Abstand von der Intraokularlinse zur Fotodiode sowie der Winkel der Fotodiode korrekt sind. Schließen Sie an dieser Stelle die Automatisierung der Datenerfassung ab.

Während des Experiments wird der Rotationstisch die Fotodiode um 360 Grad um die Intraokularlinse schwenken, um die Erfassung von Daten aus verschiedenen Winkeln zu ermöglichen. Die Schrittweite des Winkels ist eine Eingabe für das Automatisierungsprogramm. Vor der Durchführung des Experiments ist das Licht auf das Gerät zu blockieren, indem es mit einem Behälter mit einer nicht reflektierenden Innenbeschichtung umschlossen wird.

Achten Sie darauf, eine Öffnung für die Lichtquelle vorzusehen. Wenn Sie fertig sind, führen Sie das Experiment bei ausgeschaltetem Licht durch. Es besteht eine direkte Korrelation zwischen dem Strahldurchmesser und der Intensität des Streulichts in Abhängigkeit vom Drehwinkel.

In diesen Daten sind zwei Blendenöffnungen für ein monofokales Objektiv dargestellt. Die schwarze Kurve ist für einen Irisdurchmesser von einem Millimeter. Die rote Kurve steht für eine Blendenöffnung von 4,64 Millimetern.

Qualitativ ist der Unterschied deutlich. Die Daten ermöglichten eine quantitative Untersuchung der Änderung der Signalintensität. Die Streuintensität des Lichts wird auch durch den Einfallswinkel beeinflusst.

In diesem Diagramm werden Daten für vier verschiedene Einfallswinkel für eine monofokale Linse bereitgestellt. Mit zunehmendem Einfallswinkel zur Annäherung an den Streifwinkel nimmt die Streuintensität erwartungsgemäß zu, da das meiste Licht von der Linse reflektiert wird. Vergleichen Sie die Daten einer monofokalen Linse mit denen einer multifokalen Linse.

Die Daten entsprechen den gleichen Einfallswinkeln. Beachten Sie, dass die multifokalen Peaks mit zunehmendem Einfallswinkel breiter werden. Der intensivste Peak, bei einem Einfallswinkel von 80 Grad, befindet sich an der Grenze zwischen dem vorderen und hinteren Streulicht.

Dies könnte als Blendung identifiziert werden. Obwohl dieses Prüfmaterial für die Prüfung von Intraokularlinsen entwickelt wurde, hat es eine breitere Wirkung und kann für die Prüfung von Kontaktlinsen und anderen optischen Komponenten verwendet werden. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie das Goniophotometer-Konzept auf die quantitative Bewertung der Lichtstreuung nach dem Durchgang durch Intraokularlinsen übertragen können.

Vergessen Sie nicht, dass die Arbeit mit Lasern extrem gefährlich sein kann und bei der Durchführung des Experiments immer Vorsichtsmaßnahmen wie das Tragen einer Schutzbrille getroffen werden sollten.