Summary
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
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
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 . 결과적으로 불쾌감을 호소하는 환자의 비율조차도 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 또한, 새로운 IOL 디자인, 재료 및 광학 기능과 같은 급속한 기술 향상은 빛의 산란과 관련된 우려를 증가시킬 수 있습니다. 예를 들어, 다 초점 IOL은 굴절 및 회절 광학 원리를 사용하는 렌즈를 설계함으로써 근거리 및 원거리 시력을 개선하도록 설계되었습니다. 매우 성공했지만,이 렌즈는보고 된 후광과 눈부심의 양을 증가시키는 것으로 밝혀졌으며 주로 빛의 산란과 관련이 있습니다 6
일부 비 임상 실험실 연구는 IOL을 통과 할 때 산란 된 빛으로 부작용을 예측합니다. 예를 들어, 연구에 따르면 IOL 햅틱 (IOL의 팔을 제자리에 고정시키는 데 사용됨)과 IOL의 가장자리가 관찰 된 눈부심 산란 광을 많은 양으로 유도하는 경향이 있음을 확인했습니다. 한 가지 방법 인 탄도 - 포톤 제거 적분 구법 (BRIM)은 IOL 9 를 통과 한 후에 총 탄도없는 광의 양을 정량적으로 측정하기 위해 도입되었습니다. 그러나이 매우 민감한 기술은 산란 된 빛의 총 강도를 측정하도록 설계되었으며 산란 된 빛의 방향성을 식별 할 수 없습니다. 컴퓨터 시뮬레이션 소프트웨어는 다양한 IOL 디자인 및 재료의 광산란의 강도 및 방향성을 예측하는 데 도움이되는 모델 눈과 함께 사용할 수 있습니다. 예를 들어, IOL 가장자리가 ligh를 유도하는 경향산란광의 양을 제한하는 설계를 확인하기 위해 산란을 시뮬레이션했다. 또한 Mie 산란 이론을 통합 한 컴퓨터 시뮬레이션은 증가 된 광 산란이 IOL (이미지 품질에 대한 직접적인 상관 관계)의 변조 전달 함수 (MTF)를 감소시킬 수 있음을 입증했습니다 3 . 도움이 되긴하지만 이러한 예측 시뮬레이션을 검증하기 위해서는 실제 벤치 테스트가 필요합니다.
예측 시뮬레이션을 검증하기 위해서는 두 가지 형태의 산란광, 전방 산란광 및 후방 산란광을 검출하고 정량적으로 평가할 수있는 벤치 테스트가 필요합니다. dysphotopsia의 원천은 아니지만, 후방 산란 빛 (눈으로부터 멀리 산란)은 화질 저하의 원인입니다. IOL을 통과하는 광량이 적어 궁극적으로 망막에 도달하기 때문입니다. 전방으로 산란 된 빛 (망막을 향한 광 산란)은 안과 의사들에 대한 관심사이다dysphotopsia ( 예 : 눈부심, 후광, 반짝임)의 불만을 초래할 수 있습니다. 한 가지 일반적인 예는 야간 운전 중 다가오는 자동차를 지나가는 원치 않는 눈부심을 추가로보고하는 환자입니다. 이 문제는 특히 다 초점 IOLs 11 공통점입니다. 그러나, 앞으로 진행할 수있는 잠재적 인 빛을 확인하는 현재의 관행은 안과 의사가 환자의 눈에 빛을 비추고 반사 된 빛의 양 (후방 산란광)을 정 성적으로 관찰하고 후방 산란광이 산란 산과 거의 같을 것이라고 가정합니다 빛 (항상 그런 것은 아니다) 12 .
여기에서 우리는 안구 내 렌즈를 통과 할 때 산란광의 크기와 방향을 정량적으로 측정하기 위해 고니 오 포토 미터 원리를 사용하는 간단한 테스트 방법을 설명합니다. SLSP는 빛에 노출 된 IOL 주변에서 포토 다이오드 센서를 360 도로 회전시켜 작동합니다.ource, 그림 1a 참조. 우리는 알려진 photopic maximum을 가장 잘 표현하고 국제 표준 규격에 동의하기 위해 녹색 레이저 소스 (543 nm)를 선택했습니다. 여기에서 IOL은 회전식 및 병진 형 홀더에 적용되어 포토 다이오드 센서가 주변을 돌며 렌즈의 광산란을 관찰 할 수 있습니다. 결과적으로 SLSP는 산란광의 크기와 방향성을 정량적으로 측정 할 수있는 고유 한 기능을 갖추고 있습니다. 그러나 여기에 설명되어 있지는 않지만 더 나은 예측 기능을 위해서는 적절한 눈 모델을 사용하여 통제 된 환경에서 실험을 수행해야합니다. IOL과 광 센서 사이의 거리 (센서 요소의 크기는 물론)는 장치의 분해능을 결정합니다. 그러나 필요한 경우 해상도와 신호 강도를 조정해야합니다.
원칙을 정확하게 설명하려면SLSP 플랫폼의 세 가지 유형의 회전 각을 정의합니다 ( 그림 1b 및 1c 참조 ) . 특히, 회전 각도 (˚R)는 IOL을 중심으로 회전 할 때 포토 다이오드 센서의 회전을 나타냅니다. 여기서 0˚R은 센서가 렌즈 뒤 (후방 산란 빛)에있을 때를 나타내고 180˚R은 센서가 렌즈 앞에있을 때를 나타냅니다 (전방 산란 빛). 90˚와 270˚의 각도는 전방 및 후방 산란 광 사이의 전환점을 나타냅니다. 감지 각 (˚S)은 센서가 (위쪽 및 아래쪽 방향으로) 선회되는 정도를 나타내므로 두 개 이상의 산란광면을 감지 할 수 있습니다. 여기서 0˚S는 센서 표면이 IOL (및 광원)과 평행 함을 의미합니다. 마지막으로, 입사각 (˚I)은 광원이 IOL에서 접근하는 각도를 나타냅니다. 여기서, 0˚I는 입사광이 IOL의 광학 축 상에 있고 90 ° & lt;# 730; 광원이 자오면 평면에 수직 일 때를 나타냅니다.
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Protocol
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).
- SLSP Alignment (그림 2).
- 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 100 %의 효율을 달성하지는 못하지만 빛이 궁극적으로 센서에 의해 감지 될 수 있도록 충분해야합니다. - 광섬유가 대물 렌즈의 초점에 위치하도록 10X 무한 보정 대물 렌즈와 단일 모드 광섬유를 통합하여 광원을 시준합니다. 출력 광은 균일 한 가우시안 빔 프로파일을 가져야합니다.
- 광원 전면에 홍채 조리개를 배치하여 가우시안 빔의 직경을 조정합니다.
참고 : 홍채 조리개 직경을 사람의 눈을 대표하도록 설정하십시오 ( 예 : 직경 1-6 mm). 광산란 유형 불만은 일반적으로 야간 운전과 관련되기 때문에 확장 된 홍채를 대표하는 홍채 조리개 직경이 바람직 할 수 있습니다. - 포토 다이오드 센을 부착하여 고니 오 포토 미터를 구축하십시오.연장 가능한 암 (포스트 클램프가있는 금속 포스트)을 사용하여 선형 변환 (x, y 및 z 방향) 기능을 갖춘 전동 / 프로그램 가능한 360 ° 회전 스테이지에 연결됩니다.
참고 : 번역 및 기울기 조정을 가능하게하는 무대 플랫폼을 설계하십시오. 360 °의 센서 회전 각도 (˚R)를 가능하게하는 센서 마운트를 설계하고, 서로 다른 산란면을 측정하기 위해 적어도 45 °의 센서 각도 회전 (˚S)으로 조정할 수 있습니다. 확장 된 암의 거리는 광 다이오드 센서의 감도와 원하는 각도 정밀도에 따라 다릅니다. - 센서의 각도를 조정하고 암의 위치를 조정하여 감지 각도 (필요에 따라)를 조정하십시오.
- 10 x 무한대 보정 대물 렌즈를 사용하여 좁은 선폭의 레이저 소스 (여기서는 543 nm 중심 파장)를 단일 모드 전송 광섬유에 집중시킵니다.
- IOL 정렬
- IOL이 고니 오 포토 미터 위에 위치하도록 IOL 고정대를 구성하십시오 ( 그림 2 ).
- 이를 달성하기 위해 IOL이 플랫폼을 고정시켜 IOL이 abgoniophotometer의 중심을 ove (goniophotometer와 IOL의 위치를 뒤집을 수도 있습니다).
- 플랫폼을 구성하려면 18 ", 1/2"직경의 원통형 포스트와 포스트 스탠드를 사용하고 18x18 "브레드 보드에 부착하십시오.이 브레드 보드는 플랫폼의 기본 지지대입니다.
- 이를 달성하기 위해 IOL이 플랫폼을 고정시켜 IOL이 abgoniophotometer의 중심을 ove (goniophotometer와 IOL의 위치를 뒤집을 수도 있습니다).
- 스테이지가 아래를 향하도록 브레드 보드 아래에 기울임 및 회전 (I˚) 기능이있는 병진 스테이지 (x, y 및 z 방향)를 부착합니다.
참고 : 작은 스텝 크기 (수 마이크론)의 변환 단계는 IOL 정렬시보다 높은 정밀도를 가능하게하고 각도 광도 정확도를 향상시킵니다. 플랫폼의 구체적인 크기는 개별 요구에 맞게 사용자 정의 할 수 있습니다. 결과적으로 원통형 포스트 및 브레드 보드 치수를 조정할 수 있습니다.- IOL 햅틱 중 하나를 클램핑하여 IOL 고정대에 IOL을 단단히 부착하십시오.
참고 :이 증명에서목적 실험의 경우, IOL은 공기 중에서 테스트됩니다. 그러나 생체 조건 을 가장 잘 나타내는 용액 및 온도의 IOL이 이상적입니다.
- IOL 햅틱 중 하나를 클램핑하여 IOL 고정대에 IOL을 단단히 부착하십시오.
- IOL을 플랫폼 스테이지의 선형 및 틸트 조정을 사용하여 광원 앞에 직접 초점을 맞춘 IOL 평면 (광원에 수직 인 IOL 평면)을 정렬하여 빛의 방향이 바뀌지 않도록합니다. IOL 이 위치는 0 °의 입사각 (I˚)을 구성합니다.
- IOL에서 나오는 빛의 초점 위치를 확인하고 초점 위치에서 작은 원추형 장치를 배치하여 초점이 맞지 않는 빛의 감지를 완화하십시오 (필요한 경우). IOL 뒤에 종이 (예 : 명함)를 놓고 빛이 가장 단단히 집중된 곳을 식별하여 빛의 초점을 식별합니다. 이것은 주관적 측정 일 수 있습니다.
참고 :이 단계는 순수하게 비 b 측정을 원할 경우에만 필요합니다.allistic 빛. - IOL이 고니 오 포토 미터 궤도 중앙에 위치하도록 IOL 바로 아래에 포토 다이오드 센서의 전동 스테이지를 배치하십시오. 광각 검사기를 IOL에서 약 12cm 떨어지도록 정렬하십시오.
참고 : IOL과 고니 오 포토 미터의 관계는 고니 오 포토 미터가 멀리 떨어져있을수록 더 높은 해상도를 얻을 수있는 테스트의 해상도를 결정합니다. 그러나 거리가 증가하고 (스텝 크기가 작아짐) 신호가 낮아지고 실험 시간이 길어집니다. - IOL 고정대를 회전시켜 입사각 (I˚)을 조절합니다.
참고 : 초기 실험은 0 ° ~ 80 °의 입사각으로 수행해야합니다. 80˚를 초과하면 모든 빛이 반사되는 방목 각 근처에서 시작됩니다.
- IOL이 고니 오 포토 미터 위에 위치하도록 IOL 고정대를 구성하십시오 ( 그림 2 ).
- 프로그램 작성
- 기계적 좌표를 조정하는 소프트웨어 프로그램 작성시스템 설계 소프트웨어를 사용하여 센서의 해당 광 측정과 비교하십시오 ( 보충 파일 1 및 재료 표 참조).
참고 : 소프트웨어 프로그램을 작성할 때 센서의 물리적 위치가 기록 된 측정 값을 정확하게 반영하는지 확인하기 위해 센서의 속도를 고려하십시오. 이 실험을 위해 고안된 프로그램은 보충 파일 1 에 나와 있습니다 .
- 기계적 좌표를 조정하는 소프트웨어 프로그램 작성시스템 설계 소프트웨어를 사용하여 센서의 해당 광 측정과 비교하십시오 ( 보충 파일 1 및 재료 표 참조).
2. SLSP 실험 및 데이터 분석
- 스캐닝 (˚R)
- IOL과 광원이 올바르게 정렬되었는지 확인하십시오 (1.1 및 1.2 절 참조).
- 잘못된 빛의 감지를 최소화하기 위해 무반사 내부 코팅이 된 용기를 사용하여 포토 다이오드 센서와 IOL 주위에 인클로저를 구성하십시오. 광원 용 개구부를 제공해야합니다.
참고 : 인클로저의 특정 디자인은 사용자 정의해야합니다.실내의 외부 조명을 기반으로합니다. 결과적으로 여러 디자인을 사용할 수 있습니다. 그러나 인클로저의 목적은 모든 외장 광이 센서에 의해 감지되는 것을 완화하는 것입니다. - 프로그래밍 컴퓨터를 제외하고 실내의 모든 광원을 끄십시오.
- 센서가 IOL을 중심으로 회전하여 각 회전 각도 (˚R)에서 산란 된 빛을 측정하도록 SLSP 소프트웨어 프로그램을 실행합니다 (1.3.1 단계).
- 하나 이상의 평면에서 산란 된 빛을 측정하려면 센서의 확장 된 암 및 센서 각도 (˚S)를 수동으로 조정하면서 SLSP 소프트웨어 프로그램을 여러 번 실행하십시오.
참고 : 프로그램이 실행되는 횟수는 원하는 결과에 따라 다릅니다. 측정 된 검출 각이 많을수록 산란광의 방향성을 확인하는 데 더 많은 정밀도가 부여됩니다. - 빔 직경에 대한 연구를 위해 SLSP 프로그램을 실행하기 전에 홍채 조리개를 원하는 직경으로 조정하십시오.
참고 사항 : 그녀e, 1, 2, 3, 4 및 4.64 mm의 레이저 빔 직경이 전형적인 홍채 지름을 가장 잘 모방하기 위해 사용되었습니다. 4.64mm는 홍채 조리개를 통과하지 않고 평행 광선의 직경 이었기 때문에 사용 된 최대 직경이었다. - 입사각에 대한 연구를 위해 SLSP 프로그램을 실행하기 전에 입사각을 원하는 입사각으로 회전 시키십시오. 여기에서는 0˚, 20˚, 45˚ 및 80˚의 입사각 (I˚)을 연구했습니다.
참고 : 과학적 데이터 처리 패키지는 수집 된 데이터를 분석하는 데 필요합니다. - 3 차원 이미징의 경우 데이터 처리 패키지를 사용하여 각 스캔마다 서로 다른 각도로 데이터를 병합합니다. 센서 각도 (˚S)가 각도 또는 회전 (˚R)에 대해 플롯 팅되는 매트릭스 북을 플로팅하여 데이터를 표시합니다.
참고 : 체외 조건을보다 잘 나타 내기 위해, 고니 오 포토 미터가 IOL보다 높고 IOL이 다음과 같을 수 있도록 SLSP 플랫폼을 뒤집을 수 있습니다온도 조절 생리 식염수 조의 안쪽에 두십시오. 그러나, 이러한 조건에서, 센서가 센서 위치에서 위치로 이동되고 매체를 이동 시키면, 센서 드웰 시간은 염분 용액의 움직임을 고려할 때 상당히 길어질 필요가있다.
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Representative Results
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 (조리개없는 평행 광원의 크기) 사이의 광산란 신호의 차이를 보여줍니다. 신호 피크 아래의 영역을 통합함으로써 신호 강도의 양적 차이를 계산할 수 있습니다. 대안으로, 전방 또는 후방 산란 자의 총 강도 (또는 2의 조합)가 계산 될 수있다. 이 정보는 안과 의사 또는 제조업체가 IOL의 품질을 평가하는 데 도움이 될 수 있습니다.
이식 된 다 초점 IOL 환자는 흔히 야간 주행 중에 빛의 산란과 관련된 부작용을 관찰하는 것에 대한 불만을보고합니다. 환자들은 빛의 산란이 주로 지나가는 자동차 ( 즉 , 큰 입사각 [I˚]의 빛)에서 관찰된다고보고합니다. 결과적으로, 다 초점 IOL로부터의 광산란은 SLSP 방법을 사용하여 시험되었다 ( 그림4). 실험 결과보다 일반적인 단일 초점 IOL에 비해 다중 초점 IOL이 더 큰 피크 영역과 더 많은 피크를 생성한다는 것을 알 수있었습니다. 예를 들어, 그림 4 는 다 초점 IOL을 사용하여 45˚ 입사각에 대한 SLSP 스캔을 보여줍니다. 그림 4 는 300-360˚의 회전 각도 사이에서 확대 된 SLSP 신호와 함께 다 초점 IOL (동심원 고리가있는 녹색 원)을 통과하는 빛의 투사 사진 이미지를 보여줍니다. 그림 4 는 SLSP 방법을 사용하여 다 초점 IOL에서 시각적으로 관찰 된 노드를 감지하고 식별 할 수 있으며 강렬하고 광범위한 신호가 야간 운전자가 관찰 한 눈부심의 원인이 될 수 있음을 보여줍니다.
입사각 (I˚)과 광 분산의 상관 관계를 단 초점 및 다 초점 IOL에 대해 조사했습니다 ( 그림 5 참조). 여기서, 단 초점 (왼쪽) 및 다중 초점알 (오른쪽) IOL은 각 SLSP 스캔마다 0˚I (검정색 선), 20˚I (황갈색 선), 45˚I (청록색 선) 및 80˚I (빨간색 선)로 회전되었습니다. 오른쪽 패널에서 볼 수 있듯이, 입사각이 증가함에 따라 피크의 확장이 관찰됩니다. 또한, 입사각이 방목 입사각 (~ 80˚I)에 가까워짐에 따라 강도와 산란광이 극적으로 증가합니다. 대부분의 빛이이 방목 각 근처에서 렌즈 매체로 반사 ( 즉, 스레딩)되어 이러한 결과가 기대됩니다. 다 초점 및 단 초점 IOL을 비교할 때 다 초점 IOL에서 나온 빛의 산란은 단 초점 IOL보다 강렬하고 두드러진 피크로 관찰되었습니다. 이러한 관찰 된 차이는 환자가보고하는 눈부심의 양에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 또한 80˚I 스캔 (오른쪽 패널의 빨간색 선)에서 보듯이 가장 강한 피크는 전방 산란광과 후방 산란광 (90˚R)의 경계에 있습니다. 이것이 흩어져 있다고 생각할 수 있습니다.빛은 IOL 표면을 따라 전파되어 망막에서 검출되어 눈부심으로 확인 될 수 있습니다.
그림 1 : SLSP 회전 개념도 ( a ) 안내 렌즈에 노출 된 후 전방 및 후방 광 산란을 정량적으로 프로파일 링하기위한 SLSP 주요 설정. ( b ) SLSP 셋업의 윗면. 여기서 ˚R은 센서의 회전 각도입니다. 0˚R은 센서가 광원을 완전히가 렸을 때의 위치입니다. ( c ) SLSP 설정의 측면도 여기서 ˚S는 감지 각입니다. 0˚S는 IOL에 수직 인 광산란면에 센서가있는 각도입니다. ˚I는 광원과 IOL에 대한 입사각을 나타냅니다. 여기서 0˚I는 입사광이 IOL 표면에 수직 인 각도입니다. 티Walker, BN et al. 1 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 2 : SLSP 설정 이미지. 플랫폼을 보여주는 SLSP 설치의 사진 이미지 (빛 보호 커버 없음). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 3 : 빛의 산란 강도와 빔 직경의 상관 관계. 빔 프로파일 직경이 산란광의 강도에 미치는 영향. scatte의 회전 각도 프로필1mm 빔 직경 및 최대 빔 직경 (~ 4.6mm)의 적색 광선. 이 수치는 Walker, BN et al. 1 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 4 : 다 초점 IOL의 관찰 된 광 분산. 입사각이 45˚ 인 다 초점 IOL 시료의 SLSP 테스트 Inset은 평면 표면에 투영 된 빛의 산란 (녹색 원)의 카메라 이미지에 해당하는 가장 강한 전방 산란 피크의 확대 된 프로파일을 보여줍니다. 이 수치는 Walker, BN et al. 1 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. 이 그림의 n.
그림 5 : 광산란 강도와 입사각 (I˚) 간의 상관 관계. 단 초점 및 다 초점 IOL을 비교 (왼쪽) 한 IOL의 광산란에 대한 입사각의 영향. 입사각을 변경하면 빛의 산란 위치가 바뀌기 때문에 그래프는 오프셋 된 것처럼 보입니다. 이 수치는 Walker, BN et al. 1 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
보충 파일 1 : 센서의 기계적 동작을 조정하는 소프트웨어 프로그램과 이에 상응하는 광 측정 .ove.com/files/ftp_upload/55421/SLSP-JoVE.vi ">이 파일을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.
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Discussion
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 올바르게 정렬되도록하기 위해 사용될 수 있습니다. 맞춤 소프트웨어 프로그램의 문제 해결은 각 소프트웨어 단계가 원하는 결과를 달성하는지 확인함으로써 수행됩니다.
SLSP 플랫폼은 거의 360˚R의 가시 능력으로 광산란의 크기와 방향을 정량적으로 평가합니다. 결과적으로 SLSP 플랫폼은 특히 강력한 시뮬레이션 프로그램과 결합 할 때 과도한 빛의 산란 가능성을 미리 예측할 수 있도록 현재 및 새로운 IOL 디자인 및 재료를 평가하는 강력한 도구가 될 수 있습니다. 이 비 임상 접근법은 환자의 부작용을 줄이고 IOL의 전반적인 이미지 품질을 향상시켜 불만족 환자 및 이차 수술을 줄일 수 있습니다.렌즈를 외과하는 여자들.
현재 SLSP 플랫폼 설정은 온도 및 주변 미디어가 눈의 상태를 모방하지 않기 때문에 생체 내 조건 을 가장 잘 나타내는 것과 관련된 제한이 있습니다. 이 제한 사항을 수정하기 위해 플랫폼을 수정할 수 있습니다. 특히 플랫폼을 반전시켜 센서가 IOL보다 높고 IOL을 온도 조절 식염수 용액 욕조 및 / 또는 모델 눈 안쪽에 배치 할 수 있습니다. 이 결과는 환자가 겪은 상태를 더 잘 나타냅니다. 또한 고 니오 포토 미터를 수정하여 360 도의 이미징을 얻을 수 있습니다. 플랫폼에 대한 이러한 변화는 IOL 광산란 평가를 향상시킬 수 있습니다. 그러나, 후방 산란 된 빛 (눈으로부터 멀리 반사되는 빛)은 망막에 의해 검출되지 않기 때문에 눈부심이나 반짝이는 것으로 알려져 있지 않습니다. 이러한 변경이 이루어진 후에는 SLSP를 직접 평가에 적용 할 수 있습니다현재 및 미래의 IOL 설계 및 재료 또한 검증 된 환자보고 결과 및 컴퓨터 시뮬레이션과 SLSP 결과의 상관 관계는 결과를 더 잘 예측하고 궁극적으로 광학 테스트를 임상에서 비 임상으로 전환하는 데 도움이되는 강력한 도구가 될 수 있습니다. 임상에서 비 임상으로의 변환은 혁신적인 IOL을보다 빨리 시장에 내놓을 수 있고 잠재적으로 유해한 (그리고 값 비싼) 임상 연구의 필요성을 줄여 줄 것입니다.
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Disclosures
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.
Acknowledgments
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.
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
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