Metodología basada en el perfilador de dispersión de luz de barrido (SLPS) para evaluar cuantitativamente la dispersión de luz hacia delante y hacia atrás desde lentes intraoculares

El objetivo general de este perfilador de dispersión de luz de barrido es evaluar cuantitativamente la intensidad y la direccionalidad de la luz dispersada mientras atraviesa una lente intraocular. Este ensayo puede ayudar a abordar preguntas clave en el campo de las lentes intraoculares, como por ejemplo si un diseño o material determinado es más susceptible de introducir dispersión de luz no deseada. La principal ventaja de esta técnica es que es cuantitativa y puede utilizarse para detectar la direccionalidad de la dispersión de la luz.

Un procedimiento de prueba será demostrado por Claudine Krawczyk, una técnica asociada en mi laboratorio. La configuración experimental se monta sobre una mesa de trabajo. En su núcleo se encuentra un goniófotómetro diseñado en torno a esta rotación programable de 360 grados y una etapa de traslación lineal.

La etapa descansa sobre una plataforma que permite ajustes de traslación e inclinación. Un fotodiodo montado en el extremo del brazo extensible de la etapa es el sensor del goniófotómetro. Está soportado en un soporte que puede ajustarse al menos 45 grados, para medir diferentes planos de dispersión.

Construya una plataforma para sostener la lente intraocular por encima del goniófotómetro. Utilice tres o cuatro soportes cilíndricos de media pulgada de diámetro y 18 pulgadas de largo, con sus respectivos pies, para sostener una placa de preparación de 18 pulgadas por 18 pulgadas. La placa de preparación sirve como base para una etapa de traslación de tres ejes que cuelga debajo de ella.

A continuación, obtenga la lente intraocular para el experimento. Esta lente óptica multifocal servirá para esta demostración. Tenga en cuenta que las lentes intraoculares de la estructura deben mantenerse fijas en su lugar.

Utilice estas estructuras y una abrazadera para fijar la lente a la plataforma. Aquí, la lente está fijada y lista para su uso en el protocolo. Utilice una fuente láser de ancho de línea estrecho como fuente de luz para el goniófotómetro.

Seleccione un objetivo corregido para infinito de 10X para enfocar el haz en una fibra óptica de entrega monocanal. Coloque la fibra en el punto focal del objetivo para colimar la fuente de luz. A continuación, coloque una abertura de iris delante de la fuente de luz para ajustar el diámetro del haz gaussiano.

El diámetro de la apertura debe ser representativo del ojo humano, de uno a seis milímetros. Alinee la fuente de luz de manera que la lente intraocular quede directamente frente a ella, y el plano de enfoque de la lente sea perpendicular al haz. El paso más importante consiste en asegurar que la lente intraocular esté adecuadamente alineada con la fuente de luz.

La lente intraocular debe ajustarse de manera que la luz no cambie de dirección al pasar por su centro. La alineación intraocular puede realizarse utilizando una abertura de orificio detrás de la lente intraocular, para identificar la direccionalidad de la fuente de luz antes de que pase a través de la lente. La posición de la lente puede ajustarse con la plataforma del escenario.

Ahora, coloque la platina motorizada de manera que su eje de rotación quede directamente debajo de la lente intraocular. Esto asegura que la lente intraocular esté en el centro de la trayectoria del goniophotómetro. Utilice el brazo de traslación lineal para ajustar la distancia entre el fotodiodo y la lente intraocular, con el fin de equilibrar las necesidades de señal y resolución.

En este caso, la distancia elegida es de 6,75 centímetros. Antes de recopilar los datos, asegúrese de que el aparato esté configurado para el experimento. Verifique que el ángulo de incidencia de la luz sobre la lente intraocular sea de cero grados.

A continuación, dirija la atención al iris y asegúrese de que la apertura sea coherente con un diámetro típico del iris. Verifique también que la distancia desde la lente intraocular hasta el fotodiodo, así como el ángulo del fotodiodo, sean correctos. En este punto, finalice la automatización de la recopilación de datos.

Durante el experimento, la plataforma de rotación moverá el fotodiodo 360 grados alrededor de la lente intraocular para permitir la recopilación de datos a diferentes ángulos. El tamaño del paso angular es una entrada para el programa de automatización. Antes de realizar el experimento, bloquee la luz que llega al aparato encerrándolo con un recipiente que tenga un recubrimiento interno no reflectante.

Asegúrese de proporcionar una abertura para la fuente de luz. Cuando esté listo, realice el experimento con todas las luces innecesarias apagadas. Existe una correlación directa entre el diámetro del haz y la intensidad de la luz dispersada, en función del ángulo de rotación.

En estos datos se representan dos aberturas de iris para una lente mono-focal. La curva negra corresponde a un diámetro de iris de un milímetro. La curva roja corresponde a una abertura de iris de 4.64 milímetros.

Cualitativamente, la diferencia es clara. Los datos permitieron un estudio cuantitativo del cambio en la intensidad de la señal. La intensidad de dispersión de la luz también se ve afectada por el ángulo de incidencia.

En este gráfico, se presentan datos para cuatro ángulos de incidencia diferentes correspondientes a una lente mono-focal. A medida que el ángulo de incidencia aumenta hasta aproximarse al ángulo rasante, la intensidad de dispersión aumenta como se esperaba, ya que la mayor parte de la luz se refleja fuera de la lente. Compare los datos de una lente mono-focal con los de una lente multi-focal.

Los datos corresponden a los mismos ángulos de incidencia. Observe el ensanchamiento de los picos multifocales a medida que aumenta el ángulo de incidencia. El pico más intenso, a un ángulo de incidencia de 80 grados, se encuentra en el límite entre la luz dispersada frontal y posterior.

Esto podría identificarse como deslumbramiento. Aunque este objeto de prueba fue desarrollado para evaluar lentes intraoculares, tiene un impacto más amplio y puede aplicarse a la prueba de lentes de contacto y otros componentes ópticos. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo replicar el concepto del goniófotómetro para la evaluación cuantitativa de la dispersión de la luz tras pasar a través de lentes intraoculares.

No olvide que trabajar con láseres puede ser extremadamente peligroso, y siempre se deben tomar precauciones, como usar gafas de seguridad, al realizar el experimento.