Metodologia baseada em Scanning Light Scattering Profiler (SLPS) para avaliar quantitativamente a dispersão de luz para frente e para trás a partir de lentes intraoculares

O objetivo geral deste Perfilador de Espalhamento de Luz por Varredura é avaliar quantitativamente a intensidade e a direcionalidade da luz dispersa enquanto atravessa uma lente intraocular. Este teste pode ajudar a responder perguntas fundamentais no campo das lentes intraoculares, como, por exemplo, se um determinado design ou material é mais suscetível a introduzir espalhamento indesejado de luz. A principal vantagem desta técnica é que ela é quantitativa e pode ser usada para detectar a direcionalidade do espalhamento luminoso.

Um procedimento de teste será demonstrado por Claudine Krawczyk, uma técnica associada no meu laboratório. A montagem experimental é realizada sobre uma bancada. Em seu centro, encontra-se um goniophotômetro projetado com base nesta rotação programável de 360 graus e um estágio de translação linear.

O estágio repousa sobre uma plataforma que permite ajustes de translação e inclinação. Um fotodiodo montado na extremidade do braço extensível do estágio é o sensor do goniofotômetro. Ele é sustentado por um suporte que pode ser ajustado em pelo menos 45 graus, para medir diferentes planos de espalhamento.

Construa uma plataforma para manter a lente intraocular acima do goniofotômetro. Utilize três ou quatro hastes cilíndricas de meia polegada de diâmetro e 18 polegadas de comprimento, com seus respectivos suportes, para sustentar uma placa de preparação de 18 polegadas por 18 polegadas. A placa de preparação serve como base para uma plataforma de translação de três eixos que fica suspensa abaixo dela.

Em seguida, obtenha a lente intraocular para o experimento. Esta lente óptica multifocal será utilizada para esta demonstração. Observe que as lentes intraoculares da estrutura precisam ser fixadas no lugar.

Use essas estruturas e um grampo para fixar a lente à plataforma. Aqui, a lente está fixada e pronta para uso no protocolo. Utilize uma fonte a laser de largura de linha estreita como fonte de luz para o goniofotômetro.

Escolha uma lente objetiva corrigida para infinito de 10X para focalizar o feixe em uma fibra óptica de entrega monocanal. Posicione a fibra no ponto focal da lente objetiva, para colimar a fonte de luz. Em seguida, posicione uma abertura de diafragma diante da fonte de luz para ajustar o diâmetro do feixe gaussiano.

O diâmetro da abertura deve ser representativo de um olho humano, de um a seis milímetros. Alinhe a fonte de luz de modo que a lente intraocular esteja diretamente à frente dela, e o plano de foco da lente seja perpendicular ao feixe. O passo mais importante é garantir que a lente intraocular esteja adequadamente alinhada com a fonte de luz.

A lente intraocular deve ser ajustada para que a luz não mude de direção ao passar pelo seu centro. O alinhamento intraocular pode ser realizado utilizando uma abertura de diafragma de orifício atrás da lente intraocular, a fim de identificar a direcionalidade da fonte de luz antes de atravessar a lente. A posição da lente pode ser ajustada com o uso da plataforma móvel.

Agora, posicione o estágio motorizado de modo que seu eixo de rotação fique diretamente sob a lente intraocular. Isso garante que a lente intraocular esteja no centro da trajetória do goniophotômetro. Use o braço de translação linear para ajustar a distância entre o fotodiodo e a lente intraocular, equilibrando as necessidades de sinal e resolução.

Neste caso, a distância escolhida é de 6,75 centímetros. Antes de coletar os dados, certifique-se de que o aparelho está configurado para o experimento. Verifique se o ângulo de incidência da luz na lente intraocular é de zero graus.

Em seguida, direcione a atenção para a íris e certifique-se de que a abertura esteja consistente com um diâmetro típico de íris. Verifique também se a distância da lente intraocular até o fotodiodo, bem como o ângulo do fotodiodo, estão corretos. Neste momento, finalize a automação da coleta de dados.

Durante o experimento, o estágio de rotação percorrerá o fotodiodo em 360 graus ao redor da lente intraocular para permitir a coleta de dados em diferentes ângulos. O tamanho do passo angular é uma entrada para o programa de automação. Antes de realizar o experimento, bloqueie a luz que chega ao aparelho, envolvendo-o com um recipiente que tenha revestimento interno não reflexivo.

Certifique-se de providenciar uma abertura para a fonte de luz. Quando pronto, realize o experimento com todas as luzes desnecessárias desligadas. Existe uma correlação direta entre o diâmetro do feixe e a intensidade da luz dispersa, em função do ângulo de rotação.

Duas aberturas de diafragma são representadas nestes dados para uma lente mono-focal. A curva preta refere-se a um diâmetro de diafragma de um milímetro. A curva vermelha refere-se a uma abertura de diafragma de 4,64 milímetros.

Qualitativamente, a diferença é clara. Os dados permitiram um estudo quantitativo da alteração na intensidade do sinal. A intensidade da dispersão da luz também é afetada pelo ângulo de incidência.

Neste gráfico, são apresentados dados para quatro ângulos de incidência diferentes de uma lente mono-focal. À medida que o ângulo de incidência aumenta, aproximando-se do ângulo rasante, a intensidade da dispersão aumenta, conforme esperado, já que a maior parte da luz é refletida pela lente. Compare os dados de uma lente mono-focal com os de uma lente multifocal.

Os dados correspondem aos mesmos ângulos de incidência. Observe o alargamento dos picos multifocais à medida que o ângulo de incidência aumenta. O pico mais intenso, no ângulo de incidência de 80 graus, encontra-se na fronteira entre a luz espalhada frontalmente e a luz espalhada para trás.

Isso pode ser identificado como ofuscamento. Embora este material de teste tenha sido desenvolvido para avaliar lentes intraoculares, ele possui um impacto mais amplo e pode ser aplicado para testar lentes de contato e outros componentes ópticos. Após assistir a este vídeo, você deverá ter uma boa compreensão de como replicar o conceito do goniofotômetro para a avaliação quantitativa da dispersão da luz após atravessar lentes intraoculares.

Não se esqueça de que trabalhar com lasers pode ser extremamente perigoso, e precauções, como o uso de óculos de segurança, devem sempre ser tomadas ao realizar o experimento.