Summary
В этом протоколе описывается сканирующий профилировщик рассеяния света (SLSP), который позволяет полноугольную количественную оценку рассеяния света вперед и назад от внутриглазных линз (ИОЛ) с использованием принципов гониофотометра.
Abstract
Разработана методология профилирования рассеяния рассеянного света (SLSP) для полноугольной количественной оценки рассеяния света вперед и назад от внутриглазных линз (ИОЛ) с использованием принципов гониофотометра. Этот протокол описывает платформу SLSP и то, как он использует 360 ° вращающийся фотодетекторный датчик, который сканируется вокруг образца ИОЛ при записи интенсивности и местоположения рассеянного света при его прохождении через среду ИОЛ. Платформа SLSP может использоваться для прогнозирования, не клинически, склонности к текущим и новым конструкциям и материалам ИОЛ для индуцирования рассеяния света. Неклиническая оценка светорассеивающих свойств ИОЛ может значительно уменьшить количество жалоб пациентов, связанных с нежелательным бликом, блеском, оптическими дефектами, плохим качеством изображения и другими явлениями, связанными с непреднамеренным рассеянием света. Необходимо провести дальнейшие исследования для корреляции данных SLSP с клиническими результатами, чтобы помочь идентифицироватьКоторый измеряет рассеяние света, является наиболее проблематичным для пациентов, перенесших операцию катаракты после имплантации ИОЛ.
Introduction
Сначала был применен подход профилировщика рассеяния рассеянного света (SLSP) для решения проблемы количественной оценки характеристик рассеяния света внутриглазных линз (ИОЛ) в неклинических условиях 1 . Разработка методологии тестирования для оценки тенденций рассеяния света конструкций ИИЛ и материалов представляет значительный интерес, чтобы помочь выявить потенциальные проблемы нежелательного рассеяния света. Рассеяние света обычно сообщается пациентами и наблюдается как блики, блеск, оптические дефекты и другие формы дисфотопсии 2 , иногда приводящие к пациенту, требующему эксплантации ИОЛ. В дополнение к дисфотопсии рассеянный свет уменьшает количество баллистического света, что приводит к снижению общего качества изображения 3 . Разработка устройства, которое может не клинически оценить потенциал ИОЛ для рассеивания входящего света (и позже коррелирует с клинически отчетными результатами) cБыть полезным.
Оценка оптических свойств ИОЛ (линза, используемая для замены человеческой кристаллической линзы после хирургии катаракты) представляет особый интерес, поскольку она является наиболее часто имплантированным медицинским прибором в мире (почти 20 миллионов в год) 4 и США (более 3 Млн. В год) 5 . В результате даже небольшой процент пациентов, сообщивших о дисфотопсии, может оказать большое влияние. Кроме того, быстрорастущие технологии ( например, новые конструкции ИОЛ, материалы и оптические возможности) могут увеличить проблемы, связанные с рассеянием света. Например, мультифокальные ИОЛ были разработаны для улучшения ближней и дальней остроты зрения путем разработки линз, которые используют рефракционные и дифракционные оптические принципы. Было обнаружено, что эти линзы также очень успешны, и они увеличивают количество зарегистрированных гало и бликов, в основном связанных с рассеянием света 6
Несколько неклинических лабораторных исследований пытаются предсказать дисфотопсию от рассеянного света, когда он проходит через ИОЛ 7 . Например, исследования показали, что Haptics IOL (руки ИОЛ используются для установки на месте), а край ИОЛ подвержен воздействию большого количества наблюдаемого рассеянного света 8 . Был введен один метод - метод интегрирующей сферы с баллистическим фотоном (БРИМ) для количественного измерения количества общего небаллистического света после прохождения через ИОЛ 9 . Однако этот высокочувствительный метод предназначен для измерения полной интенсивности рассеянного света и не может определить направленность рассеянного света. Программное обеспечение компьютерного моделирования может использоваться с образцовыми глазами, чтобы помочь предсказать интенсивность и направленность рассеяния света от различных конструкций и материалов ИОЛ. Например, склонность к краю ИОЛ индуцировать светT для моделирования конструкций, которые ограничивали бы количество рассеянного света 10 . Кроме того, компьютерное моделирование, в которое встроена теория рассеяния Mie, подтвердило, что увеличение рассеяния света может уменьшить функцию передачи модуляции (MTF) IOL (прямая корреляция с качеством изображения) 3 . Несмотря на полезность, для проверки этих прогнозирующих симуляций необходимы реальные стендовые тесты.
Для проверки прогностического моделирования необходим стендовый тест, который способен обнаруживать и количественно оценивать две различные формы рассеянного света, рассеянный вперед и рассеянный назад рассеянный свет. Хотя это не источник дисфотопсии, рассеянный назад рассеянный свет (рассеяние света от глаза) является причиной снижения качества изображения, поскольку через ИОЛ проходит меньше света, чтобы в конечном итоге достичь сетчатки. Прямой рассеянный свет (рассеяние света в сетчатке) является проблемой для офтальмологов, поскольку онМожет привести к жалобам на дисфотопсию ( например, блики, ореол и блеск). Один из распространенных примеров - пациенты, сообщающие о дополнительном нежелательном свете от прохождения встречных автомобилей во время ночного вождения; Этот вопрос особенно распространен среди мультифокальных ИОЛ 11 . Однако текущая практика выявления потенциального прямого рассеянного света заключается в том, что офтальмологи должны освещать глаза пациента и качественно наблюдать, сколько света отражается назад (обратный рассеянный свет) и полагая, что рассеянный назад рассеянный свет будет примерно таким же, как рассеянный вперед Свет (что не всегда так) 12 .
Здесь мы опишем простую методику тестирования с использованием принципов гониофотометрии, чтобы количественно измерить величину и направление рассеянного света у него, проходя через внутриглазную линзу. SLSP работает, вращая датчик фотодиода на 360 градусов вокруг ИОЛ, который подвергается воздействию света sНаш, см . Рис. 1а . Мы выбрали зеленый лазерный источник (543 нм), чтобы наилучшим образом представить известный фотопический максимум и согласиться с международными стандартными спецификациями 13 . Здесь IOL адаптируется к вращательному и поступательному держателю, где датчик фотодиода может вращаться вокруг и наблюдать рассеяние света от объектива. В результате SLSP обладает уникальной способностью количественно измерять величину и направленность рассеянного света. Однако, хотя это не описано здесь, для улучшения интеллектуальных возможностей эксперименты должны проводиться в контролируемой среде с использованием соответствующей модели глаз. Расстояние между ИОЛ и оптическим датчиком (а также размер сенсорного элемента) определит возможности разрешения устройства; Тем не менее, будет достигнута компромисс между разрешением и мощностью сигнала, которые необходимо будет скорректировать, если это необходимо.
Чтобы точно описать принципПлатформы SLSP мы определяем три типа вращательных углов, см. Рисунки 1b и 1c . В частности, угол поворота (˚R) представляет собой поворот фотодиодного датчика при вращении вокруг ИОЛ. Здесь 0˚R будет представлять, когда датчик находится за линзой (обратный рассеянный свет), а 180˚R представляет собой, когда датчик находится перед объективом (передний рассеянный свет). Углы 90˚ и 270˚ представляют собой точки перехода между рассеянным светом вперед и назад. Угол восприятия (˚S) представляет собой градусы, которые датчик поворачивает (в направлении вверх и вниз), чтобы он мог обнаружить более одной плоскости рассеянного света. Здесь 0˚S означает, что поверхность датчика параллельна IOL (и источнику света). Наконец, угол падения (˚I) представляет собой угол, с которого источник света приближается к ИОЛ. Здесь 0˚I соответствует, когда падающий свет находится на оптической оси ИОЛ и 90 &# 730; Будет представлять, когда источник света перпендикулярен к меридиональной плоскости.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Подготовка платформы для оценки SLSP
ПРИМЕЧАНИЕ. Все этапы выравнивания требуют точности и терпения для обеспечения точного количественного определения при измерении рассеяния света. Обзор настройки SLSP, представленный на рисунке 1 . Здесь на иллюстрации ( рисунок 1a ) показана базовая концепция настройки SLSP. Кроме того, фиг. 1b и 1с помогают определить различные углы, на которые ссылаются в ходе обсуждения. В частности, на рисунках 1b и 1c определены следующие три угла: ˚R (угол поворота датчика), ˚S (угол измерения датчика) и ˚I (угол падения IOL).
- SLSP Alignment (Рисунок 2).
- Сосредоточьте лазерный источник с узкой линией (здесь, центральную длину волны 543 нм) в одномодовое оптическое волокно доставки с использованием объектива с объективом с коррекцией бесконечности на 10 ×.
ПРИМЕЧАНИЕ. ПротестируйтеT, чтобы гарантировать, что выходной свет просвета устойчив, или измерения будут трудно определить количественно. Сфокусированный луч определяется наблюдением света, проходящего через волокно, это не будет достигать 100% -ной эффективности, но должно быть достаточно, чтобы датчик мог в конечном счете обнаружить датчик. - Объедините источник света, объединив одномодовое оптическое волокно с объективом с коррекцией объектива с 10-кратным увеличением, чтобы волокно располагалось в фокальной точке объектива. Выходной свет должен приводить к равномерному гауссовому профилю луча.
- Установите диафрагму диафрагмы перед источником света, чтобы отрегулировать диаметр гауссова луча.
ПРИМЕЧАНИЕ. Установите диаметр диафрагмы диафрагмы как представитель человеческого глаза ( например, диаметр 1-6 мм). Поскольку жалобы на рассеяние света обычно связаны с ночным вождением, диаметры диафрагмы диафрагмы, представляющие расширенную радужную оболочку, могут быть предпочтительными. - Постройте гониофотометр, подключив фотодиод сенСорт на моторизованный / программируемый 360 ° вращательный каскад с возможностями линейного перемещения (x, y и z) с использованием выдвижного рычага (металлическая стойка с зажимным зажимом).
ПРИМЕЧАНИЕ. Создайте платформу этапа, которая позволяет выполнять переводы, а также корректировки наклона. Настройте держатель датчика, который позволяет 360 ° угол поворота датчика (˚R) и может быть отрегулирован по крайней мере на 45 ° поворота угла датчика (˚S) для измерения различных плоскостей рассеяния. Расстояние расширенного плеча зависит от чувствительности датчика фотодиода и желаемой угловой точности. - Отрегулируйте угол обнаружения датчика (при необходимости), повернув поверхность датчика и отрегулировав положение кронштейнов.
- Сосредоточьте лазерный источник с узкой линией (здесь, центральную длину волны 543 нм) в одномодовое оптическое волокно доставки с использованием объектива с объективом с коррекцией бесконечности на 10 ×.
- Выравнивание ИОЛ
- Постройте платформу для хранения ИОЛ так, чтобы ИОЛ располагалась над гониофотометром ( рис. 2 ).
- Для этого создайте платформу для хранения ИОЛ, чтобы IOL была приостановлена abOve центр гониофотометра (возможно изменение положения гониофотометра и ИОЛ).
- Чтобы построить платформу, используйте четыре, 18 "длинных, ½" цилиндрических столбиков и стойки и прикрепите их к макету 18 x 18 дюймов. Этот макет является базовой опорой для платформы.
- Для этого создайте платформу для хранения ИОЛ, чтобы IOL была приостановлена abOve центр гониофотометра (возможно изменение положения гониофотометра и ИОЛ).
- Присоедините ступень трансляции (направления x, y и z) с возможностями наклона и поворота (I˚) под макетом, чтобы ступень была направлена вниз.
ПРИМЕЧАНИЕ. Ступени перевода с небольшими размерами шага (несколько микрон) обеспечивают высокую точность во время выравнивания ИОЛ и улучшают точность гониофотометрии. Конкретные размеры платформы могут быть настроены под индивидуальные потребности. В результате можно регулировать цилиндрические стойки и макеты.- Надежно подключите ИОЛ к платформе для хранения ИОЛ, зажав одну из педалей ИОЛ.
ПРИМЕЧАНИЕ. В этом доказательствеЦелевого эксперимента, ИОЛ тестируются на воздухе; Однако ИОЛ в растворе и температурах, которые наилучшим образом представляют условия in vivo, были бы идеальными.
- Надежно подключите ИОЛ к платформе для хранения ИОЛ, зажав одну из педалей ИОЛ.
- Выровняйте ИОЛ непосредственно перед источником света (с плоскостью фокусировки IOL, перпендикулярной источнику света), используя линейные и наклонные настройки с этапа платформы платформы ИОЛ, чтобы гарантировать, что направление света не изменяется при прохождении через центр ИОЛ. Это положение будет представлять собой угол падения (I˚) 0˚.
- Определите местоположение фокального пятна света от ИОЛ и поместите небольшое коническое устройство в фокальное пятно, чтобы уменьшить обнаружение расфокусированного света (при необходимости). Определите фокусное пятно света, поместив лист бумаги (например, визитную карточку) за ИОЛ и определив, где свет наиболее сильно сфокусирован. Это может быть субъективное измерение.
ПРИМЕЧАНИЕ. Этот шаг необходим только в том случае, если требуется измерять чисто не-bАллистический свет. - Расположите моторизованный каскад для датчика фотодиода непосредственно под ИОЛ, чтобы убедиться, что ИОЛ находится в центре траектории гониофотометра. Выровняйте гониофотометр так, чтобы он находился примерно на расстоянии 12 см от ИОЛ.
ПРИМЕЧАНИЕ. Связь ИОЛ и гониофотометра будет определять разрешение испытаний, где расположен более длинный гониофотометр, что может привести к большему разрешению. Однако увеличенное расстояние (и меньшие размеры шага) приведет к более низкому сигналу и увеличению времени экспериментов. - Отрегулируйте угол падения (I˚), повернув ступицу платформы IOL.
ПРИМЕЧАНИЕ. Первоначальные эксперименты должны проводиться с углом падения от 0˚ до 80˚. Вне 80˚ начнет приближаться к углу скоса, где отразится весь свет.
- Постройте платформу для хранения ИОЛ так, чтобы ИОЛ располагалась над гониофотометром ( рис. 2 ).
- программирование
- Создайте программное обеспечение для координации механического(См. Дополнительный файл 1 и Таблицу материалов ) с соответствующим измерением освещенности с использованием программного обеспечения для проектирования системы.
ПРИМЕЧАНИЕ. При построении программного обеспечения учитывайте скорость датчика, чтобы убедиться, что физическое местоположение датчика точно отражает его записанное измерение. Программа, разработанная для этого эксперимента, приведена в дополнительном файле 1 .
- Создайте программное обеспечение для координации механического(См. Дополнительный файл 1 и Таблицу материалов ) с соответствующим измерением освещенности с использованием программного обеспечения для проектирования системы.
2. Экспериментация SLSP и анализ данных
- Сканирование (˚R)
- Убедитесь, что ИОЛ и источник света правильно выровнены (см. Разделы 1.1 и 1.2).
- Постройте корпус вокруг фотодиодного датчика и ИОЛ, используя контейнер с неотражающим внутренним покрытием, чтобы свести к минимуму обнаружение странного света. Обеспечьте отверстие для источника света.
ПРИМЕЧАНИЕ. Конкретную конструкцию корпуса следует настроитьОснованный на внешнем свете в комнате. В результате можно использовать несколько конструкций. Тем не менее, цель корпуса заключается в том, чтобы уменьшить весь внешний свет от обнаружения датчиком. - Выключите все источники света внутри комнаты, за исключением компьютера программирования.
- Запустите программу SLSP (шаг 1.3.1), чтобы датчик вращается вокруг ИОЛ для измерения рассеянного света при каждой степени вращения (˚R).
- Чтобы измерить рассеянный свет на более чем одной плоскости, запустите программу SLSP несколько раз, при этом вручную отрегулируйте расширенный рычаг датчика и угол измерения датчика (˚S).
ПРИМЕЧАНИЕ. Количество запусков программы зависит от желаемого результата. Чем больше углов детектирования, тем выше точность определения направленности рассеянного света. - Для исследования диаметра пучка отрегулируйте диафрагму диафрагмы до желаемого диаметра перед запуском программы SLSP.
ПРИМЕЧАНИЕ.E, диаметры лазерного луча 1, 2, 3, 4 и 4 64 мм были использованы для лучшего имитации типичных диаметров диафрагмы. Наибольшим диаметром был использован 4,64 мм, так как это был диаметр коллимированного пучка без прохождения диафрагмы диафрагмы. - Для изучения угла падения поверните крепление IOL до нужного угла падения перед запуском программы SLSP. Здесь изучались углы падения (I˚) 0˚, 20˚, 45˚ и 80 studied.
ПРИМЕЧАНИЕ. Для анализа собранных данных необходим пакет обработки научных данных. - Для трехмерного изображения, stich объединяет данные из каждого сканирования при разных ˚S с пакетом обработки данных. Stich данные, построив матричную книгу, где угол измерения датчика (˚S) нанесен на угол или поворот (˚R).
ПРИМЕЧАНИЕ. Чтобы лучше представлять условия in vitro , платформа SLSP может быть изменена на противоположную, так что гониофотометр находится выше ИОЛ, и тогда ИОЛ можетПомещают внутрь ванны с физиологическим раствором, контролируемым по температуре. Однако в этих условиях время пребывания датчика должно быть значительно больше, чтобы принимать во внимание движение солевого раствора, когда датчик перемещается из положения в положение и вытесняет среду.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Измерения гониофотометрии могут давать сигнал 360 ° Р, когда датчик не расположен на плоскости источника света. Однако для сбора измерений из рассеянного света на плоскости источника света (0˚I) датчик должен будет затмить источник света, в результате получится сигнал менее 360˚R. В наших экспериментах было определено, что сигнал ~ 20˚R блокировался, когда датчик затмил источник света.
Эксперименты показали, что четыре основных положения рассеяния света наблюдаются слева и справа от прямого рассеянного света (~ 150˚-175˚R и ~ 185˚-225˚R) и слева и справа от прямого прямого рассеянного света ( ~ 10˚-25˚R и 325-350˚R). Влияние диаметра лазерного луча показало, что существует прямая корреляция между диаметром пучка и интенсивностью рассеянного света, как и следовало ожидать, В качестве примера на рисунке 3 показана разница в сигнале рассеяния света между диафрагмой диафрагмы 1 мм и 4,64 мм (размер коллимированного источника света без апертуры). Интегрируя область под сигнальными пиками, можно вычислить количественную разницу в интенсивности сигнала. В качестве альтернативы можно рассчитать общую интенсивность фронтального или заднего рассеяния (или комбинации этих двух). Эта информация может быть полезна офтальмологам или производителям для оценки качества ИОЛ.
Пациенты с имплантированными мультифокальными ИОЛ обычно сообщают о жалобах на нарушения дисфотопсии, связанные с рассеиванием света, особенно во время движения по ночам. Пациенты сообщают, что рассеяние света в основном наблюдается у проезжающих автомобилей ( т. Е. Света с большими углами падения [I˚]). В результате рассеяние света от мультифокальных ИОЛ проводилось с использованием метода SLSP (см . Рис.4). Эксперименты показали, что, по сравнению с более типичными монофокальными ИОЛ, мультифокальные ИОЛ вырабатывают большие площади пиков, а также больше пиков. В качестве примера на рисунке 4 показано сканирование SLSP для 45 ° -ного угла падения с мультифокальной ИОЛ. На рис. 4 вставка показана фотографическая картина проекции света, проходящего через мультифокальную ИОЛ (зеленый круг с концентрическими кольцами) вместе с увеличенным сигналом SLSP между углами вращения 300-360 °. На рисунке 4 показано, что зрительно наблюдаемые узлы из мультифокальной ИОЛ могут быть обнаружены и идентифицированы с использованием метода SLSP и что интенсивный и широкий сигнал может быть потенциальной причиной наблюдаемого яркого света ночными драйверами.
Изучена корреляция между углом падения (I˚) и рассеиванием света для монофокальных и мультифокальных ИОЛ (см . Рис. 5 ). Здесь монофокальные (левые) и многофокусныеAl (справа) были повернуты на 0˚I (черная линия), 20˚I (линия tan), 45˚I (линия тиана) и 80˚I (красная линия) для каждого сканирования SLSP. Как видно на правой панели, наблюдается увеличение пиков при увеличении угла падения. Кроме того, поскольку угол падения приближается к углу падения скоса (~ 80˚I), интенсивность и рассеянный свет резко возрастают. Эти результаты ожидаются, поскольку большинство света отражается ( то есть выпадает) от среды линзы вблизи этого угла скоса. При сравнении мультифокальных и монофокальных ИОЛ рассеяние света от мультифокальных ИОЛ наблюдалось более чем в два раза интенсивнее и с более острыми пиками, чем монофокальные ИОЛ. Эти наблюдаемые различия могут существенно влиять на количество бликов, сообщаемых пациентами. Кроме того, как показано на рисунке 80˚I (красная линия правой панели), наиболее интенсивный пик расположен на границе между фронтальным и обратно рассеянным светом (90˚R). Можно предположить, что этот разбросанныйСвет может распространяться вдоль поверхности ИОЛ и обнаруживаться в сетчатке и идентифицироваться как блики.
Рисунок 1: Схема принципиальных концепций SLSP. ( A ) Принципиальная схема SLSP для количественного определения рассеяния света вперед и назад после воздействия внутриглазной линзы. ( B ) Вид сверху установки SLSP, где ˚R - угол поворота датчика. 0˚R - это место, где датчик полностью затмевает источник света. ( C ) Вид сбоку установки SLSP, где ˚S - угол обнаружения. 0˚S - это угол, в котором датчик находится на плоскости рассеяния света, которая перпендикулярна ИОЛ. ˚I представляет угол падения по отношению к источнику света и ИОЛ. Здесь 0˚I - угол, в котором падающий свет перпендикулярен поверхности ИОЛ. ThiS была изменена у Walker, BN et al. 1 Нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 2: Изображение настройки SLSP. Фотографическое изображение установки SLSP, показывающее платформу (без светозащитной крышки). Нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 3: Корреляция между интенсивностью рассеяния света и диаметром луча. Влияние диаметра профиля пучка на интенсивность рассеянного света. Профиль угла поворота scatteКрасный свет для диаметра пучка 1 мм и максимальный диаметр пучка (~ 4,6 мм). Этот рисунок был изменен от Уолкера, BN и др. 1 Нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 4: Наблюдаемый световой поток многофокальной ИОЛ. Тест SLSP мультифокального образца ИОЛ с углом падения 45 °. Вставка показывает увеличенный профиль наиболее интенсивных передних рассеянных пиков, соответствующих изображению камеры рассеяния света (зеленый круг), проецируемого на плоскую поверхность. Этот рисунок был изменен от Уолкера, BN и др. 1 Нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенное изображение N этой цифры.
Рисунок 5: Корреляция между интенсивностью рассеяния света и углом падения (I˚). Влияние угла падения на рассеяние света от ИОЛ, сравнивающих (левые) монофокальные и (правые) мультифокальные ИОЛ. Обратите внимание, что графики только кажутся смещенными, поскольку изменение угла падения также сдвигает местоположение рассеянного света. Этот рисунок был изменен от Уолкера, BN и др. 1 Нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Дополнительный файл 1: Программная программа для координации механического движения датчика с соответствующим измерением света .Ove.com/files/ftp_upload/55421/SLSP-JoVE.vi"> Нажмите здесь, чтобы скачать этот файл.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Результаты экспериментов платформы SLSP показали, что использование простых принципов гониофотометрии может привести к мощному инструменту для оценки свойств рассеяния света, связанного с уникальными конструкциями и материалами ИОЛ. В частности, платформа SLSP наблюдала прямую корреляцию между количеством детектируемого рассеянного света и диаметром луча источника света. Кроме того, множественные рассеянные пики, обнаруженные в мультифокальных ИОЛ, легко наблюдались с помощью SLSP. Кроме того, когда источник света приближался к углу скоса, SLSP наблюдал резкое увеличение рассеянного света, поскольку большинство света отражалось от поверхности линзы.
Как обсуждалось в протоколе, выравнивание источника света и ИОЛ имеет решающее значение для точного измерения рассеянного света. Кроме того, важно, чтобы местоположение датчика точно коррелировало с измерением датчика с помощью программного программирования. Выравнивание iМогут быть исправлены путем пропускания светового потока через отверстия отверстий, которые находятся на одной и той же оптической плоскости (X, Y и Z). Пленочные отверстия, расположенные за ИОЛ, также могут использоваться для обеспечения правильной коррекции ИОЛ. Устранение неполадок в программном обеспечении осуществляется путем обеспечения того, чтобы каждый шаг программного обеспечения выполнял желаемый результат.
Было продемонстрировано, что платформа SLSP количественно оценивает величину и направление рассеяния света с возможностью просмотра почти 360 °. В результате платформа SLSP могла бы стать мощным инструментом для оценки текущих и новых конструкций и материалов ИОЛ, чтобы лучше предсказать, есть ли у них потенциал для чрезмерного рассеяния света, особенно в сочетании с мощными программами моделирования. Этот неклинический подход может уменьшить количество пациентов, сообщивших о дисфотопсии, и улучшить общее качество изображений ИОЛ, что приведет к сокращению количества неудовлетворенных пациентов и вторичных surДля эксплантации линз.
Текущая установка платформы SLSP имеет ограничения, связанные с лучшими представлениями условий in vivo, поскольку температура и окружающие среды не имитируют условия глаза. Модификации платформы могут быть сделаны для устранения этого ограничения. В частности, платформа может быть перевернута так, что датчик находится выше ИОЛ, а ИОЛ можно поместить в ванну с физиологическим раствором с контролируемой температурой и / или внутри модельного глаза. Эти результаты лучше отражают условия, которые испытывают пациенты. Кроме того, 360 ° изображений может быть достигнуто путем изменения гониофотометра. Эти изменения на платформе могут быть сделаны для улучшения оценки рассеяния света IOL; Однако, рассеянный назад свет (свет, отражающийся от глаз) не является известной проблемой для бликов или блесток, так как этот свет не будет обнаружен сетчаткой. После внесения этих изменений SLSP может применяться для прямой оценкиN конструкций и материалов текущих и будущих ИОЛ. Кроме того, корреляция результатов SLSP с подтвержденными результатами пациентов и компьютерными симуляторами может стать мощным инструментом для лучшего прогнозирования результатов и в конечном итоге помочь переместить оптическое тестирование от клинического к неклиническому. Перевод с клинической на неклиническую приведет к более скорому внедрению инновационных ИОЛ на рынок и уменьшит потребность в потенциально опасных (и дорогостоящих) клинических исследованиях.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Упоминание коммерческих продуктов, их источников или их использование в связи с материалами, указанными в настоящем документе, не должно толковаться как фактическое или подразумеваемое одобрение таких продуктов Департаментом здравоохранения и социальных служб.
Acknowledgments
Авторы хотели бы поблагодарить компании за доступ к их монофокальным и мультифокальным ИОЛ. Эта работа была поддержана Институтом науки и образования Оук-Ридж (ORISE) и Программой стипендий по медицинским приборам (МДФР), и их вклад приветствуется. Кроме того, авторы хотели бы поблагодарить Самуэля Сэна за его вклад в лабораторию.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 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 |
References
- 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).
