Method Article

SLPS (Scanning Profiling Profiler) 기반 방법론으로 안구 내 렌즈의 전방 및 후방 산란을 정량적으로 평가

DOI:

10.3791/55421

⸱

June 6th, 2017

 ,  ,  , 
1Office of Device Evaluation, Center for Devices and Radiological Health, U.S. Food and Drug Administration, 2Optical Therapeutics and Medical Nanophotonics Laboratory, Office of Science and Engineering Laboratories, Center for Devices and Radiological Health, U.S. Food and Drug Administration

In This Article

Summary

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이 프로토콜은 고니 오 포토 미터 원리를 사용하여 인공 수정체 (IOL)에서 빛의 전방 및 후방 산란을 전각 정량적으로 평가할 수있는 스캐닝 광산란 프로파일 러 (SLSP)에 대해 설명합니다.

Abstract

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스캐닝 광산란 프로파일 러 (SLSP) 방법론은 고니 오 포토 미터 원리를 사용하여 인공 수정체 (IOL)에서 전방 및 후방 광 산란의 전각 정량 평가를 위해 개발되었습니다. 이 프로토콜은 SLSP 플랫폼과 IOL 시료를 중심으로 스캔되는 360 ° 회전 광 검출기 센서를 사용하여 IOL 매체를 통과 할 때 산란광의 강도와 위치를 기록하는 방법을 설명합니다. SLSP 플랫폼은 비 임상 적으로 현재 및 신규 IOL 디자인 및 재료의 광산란 경향을 예측하는 데 사용될 수 있습니다. IOL의 광산란 특성을 비 임상 적으로 평가하면 원하지 않는 눈부심, 반짝이는 현상, 광학 결함, 불량한 이미지 품질 및 의도하지 않은 빛의 산란과 관련된 다른 현상과 관련된 환자의 불만 건수를 크게 줄일 수 있습니다. SLSP 데이터를 임상 결과와 연관시키기 위해 향후 연구가 수행되어야한다.IOL 삽입 후 백내장 수술을받은 환자의 경우 빛의 산란을 측정하는 것이 가장 문제가됩니다.

Introduction

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스캔 광 산란 프로파일 러 (SLSP) 접근법은 비 임상 설정 1 에서 인공 수정체 (IOL)의 광산란 특성을 정량적으로 평가할 필요성을 해결하기 위해 처음 도입되었습니다. IOL 설계 및 재료의 빛 분산 경향을 평가하기위한 시험 방법을 개발하는 것은 원하지 않는 광산란 문제를 식별하는 데 중요한 관심을 끈다. 빛의 산란은 일반적으로 환자에 의해보고되고 눈부심, 반짝이는, 광학적 불완전 성 및 다른 형태의 이상 징후로 관찰되며 때로는 IOL explantation을 요청하는 환자로 이어진다. dysphotopsia 외에도, 산란 빛은 발리 스틱 빛의 양을 줄여 전반적인 이미지 품질을 저하시킵니다 3 . 들어오는 빛을 산란시킬 수있는 IOL 잠재력을 비 임상 적으로 평가할 수있는 장치 개발 (그리고 나중에 임상 적으로보고 된 결과와 관련 있음) c유용하다.

백내장 수술 후 인체 수정 렌즈를 대체하기 위해 사용되는 렌즈 인 IOL의 광학 특성을 평가하는 것은 세계에서 가장 일반적으로 이식 된 의료 기기 (연간 약 2,000 만) 4 및 미국 (3 이상 백만 년) 5 . 결과....

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Protocol

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1. SLSP 측정 플랫폼 준비

참고 : 모든 정렬 단계는 광 분산을 측정 할 때 정확한 정량을 보장하기 위해 정밀성과 인내가 필요합니다. 그림 1 에 제공된 SLSP 설정 개요. 여기서 그림 ( 그림 1a )은 SLSP 설정의 기본 개념을 보여줍니다. 또한, 도 1b 및 도 1c 는 논의 내에서 참조되는 다양한 각도를 정의하는 것을 돕는다. 특히, 그림 1b 와 1c 에는 다음 세 가지 각도가 정의됩니다. ˚R (센서 회전 각도), ˚S (센서 각도) 및 ˚I (IOL 각도).

  1. SLSP Alignment (그림 2).
    1. 10 x 무한대 보정 대물 렌즈를 사용하여 좁은 선폭의 레이저 소스 (여기서는 543 nm 중심 파장)를 단일 모드 전송 광섬유에 집중시킵니다.
      참고 : ligh 테스트루멘 출력이 안정적인지 또는 측정이 정량화되기 어렵도록 보장해야합니다. 집속 된 광선은 섬유를 통과하는 빛을 관찰함으로써 결정됩니다. 이것은....

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Results

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Goniophotometry 측정은 센서가 광원의면에 위치하지 않을 때 360˚R의 신호를 생성 할 수 있습니다. 그러나 광원의 평면 (0˚I)에서 산란 된 빛으로부터 측정 값을 수집하려면 센서가 광원을 가릴 필요가있어 360˚R 미만의 신호가 발생합니다. 우리의 실험에서 센서가 광원을 가려 냄에 따라 ~ 20˚R의 신호가 차단되었다고 판단되었습니다.

실험에 따르면 직접 산란광 (~ 150˚-175˚R ~ 185˚-225˚R)과 직접 전방 산란광의 왼쪽과 오른쪽에 광 산란의 네 가지 주요 위치가 관찰됩니다 ~ 10˚-25˚R 및 325˚-350˚R). 레이저 빔 직경의 영향은 예상되는 바와 같이 빔 직경과 산란광의 강도 사이에 직접적인 상관 관계가 있음을 발견했다. 예를 들어, 그림 3 은 1mm와 4.64mm의 홍채 조리개 (조.......

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Discussion

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SLSP 플랫폼 실험의 결과에 따르면 간단한 고니 오 포토 미터법을 사용하면 고유 한 IOL 디자인 및 재료와 관련된 광산란의 특성을 평가할 수있는 강력한 도구가 될 수 있습니다. 특히, SLSP 플랫폼은 검출 가능한 산란광의 양과 광원의 빔 직경 사이에 직접적인 상관 관계를 관찰했다. 또한, 다 초점 IOL에서 발견되는 다중 산란 피크는 SLSP에서 쉽게 관찰되었다. 또한, 광 소스가 그레이 징 각도에 접근함에 따라, SLSP는 대부분의 광이 렌즈 표면에서 반사됨에 따라 산란 광의 극적인 증가를 관찰했다.

프로토콜에서 논의 된 바와 같이, 광원과 IOL의 정렬은 산란광의 정확한 측정에 중요합니다. 또한 센서의 위치가 소프트웨어 프로그래밍을 통해 센서 측정과 정확하게 상관되는 것이 중요합니다. 정렬 i빛 출력을 동일한 광학 평면 (X, Y 및 Z)에있는 핀홀 구멍을 통과시켜 보정 할 수 있습니다. IOL 뒤쪽에 배치 된 핀홀 (pinhole aperture)은 또한 IOL이 .......

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Disclosures

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본 문서에 언급 된 자료와 관련하여 상업적 제품, 소스 또는 그 사용에 대한 언급은 보건 복지부가 그러한 제품을 실제 또는 암시 적으로 보증 한 것으로 해석되어서는 안됩니다.

Acknowledgements

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저자는 단 초점 및 다 초점 IOL에 대한 액세스에 대해 회사에 감사의 말을 전합니다. 이 연구는 오크 리지 과학 교육 연구소 (ORISE)와 MDFP (Medical Device Fellowship Program)에서 지원되었으며, 그 기여도가 인정되었습니다. 덧붙여, 연구원은 연구실에서의 그의 기여에 대해 Samuel Song에게 감사 드리고 싶습니다.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
PD300 시리즈 포토다이오드 센서Ophir-Spiricon Corp7Z02410PD300-1W, RoHS
URS 시리즈 정밀 회전 스테이지Newport Corp.
ESP301 1축 모션 컨트롤러 및 드라이버Newport Corp.ESP301-1N
LabView 소프트웨어National Instruments Corp.776671-35
OriginOriginLab 주식회사N/A
단일 모드 FC/APC 광섬유 패치 케이블ThorLabs Inc.P3-460B-FC
10X 올림푸스 플랜 Achromat ObjectiveThorLabs Inc.RMS10XRMS10X - 10X Olympus Plan Achromat Objective, 0.25 NA, 10.6 mm WD 
URS75BCC

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. 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).
  2. Vandenberg, T.

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Light Scattering ProfilerIntraocular LensesForward Light ScatteringBackward Light ScatteringGoniophotometerQuantitative Light EvaluationOptical Lens TestingScattered Light IntensityIris ApertureAngle Of Incidence

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