Summary
Bu protokol, goniofotometre prensipleri kullanarak intraoküler merceklerden (IOL'ler) gelen ışığın ileri ve geri saçılmasının tam açılı kantitatif değerlendirilmesini sağlayan tarama ışık saçılım profilerini (SLSP) tanımlamaktadır.
Abstract
Tarama ışık saçılım profiler (SLSP) metodolojisi, goniofotometre prensipleri kullanılarak göz içi lenslerden (GİL) ileri ve geri ışık dağılımının tam açılı kantitatif değerlendirilmesi için geliştirilmiştir. Bu protokol, SLSP platformunu ve nasıl bir IOL örneği etrafında taranırken, dağınık ışığın IOL ortamından geçerken yoğunluğunu ve yerini kaydeden 360 ° döner fotodetektör sensörünü nasıl kullandığını açıklıyor. SLSP platformu, klinik olarak değil, mevcut ve yeni IOL tasarımlarının ve malzemelerinin ışık saçılmasını indükleme eğilimini öngörmek için kullanılabilir. GİL ışık saçma özelliklerinin klinik olmayan değerlendirilmesi, istenmeyen parlaklık, parlaklık, optik kusurlar, zayıf görüntü kalitesi ve istenmeyen ışık saçılması ile ilişkili diğer fenomenlerle ilgili hasta şikayetlerinin sayısını önemli ölçüde azaltabilir. SLSP verilerini klinik sonuçlarla ilişkilendirmek için gelecekteki çalışmalar yapılmalıdır.IOL implantasyonundan sonra katarakt ameliyatı geçirmiş hastalar için en yaygın olanı ışık dağılımını ölçen bir yöntemdir.
Introduction
Tarama ışık saçılım profiler (SLSP) yaklaşımı, klinik dışı bir ortamda intraoküler lenslerin (IOL'lerin) ışık saçılma özelliklerini nicel olarak değerlendirmek ihtiyacını gidermek için ilk olarak tanıtıldı 1 . GİB tasarım ve materyalinin ışık saçılma eğilimlerini değerlendirmek için bir test metodolojisi geliştirilmesi, potansiyel istenmeyen ışık saçılım problemlerini tanımlamaya yardımcı olmak için önemli bir konudur. Işık saçılması genellikle hastalar tarafından bildirilir ve parlama, parlaklık, optik kusurlar ve disfotopi 2'nin diğer formları olarak gözlemlenir ve bazen hastanın IOL eksplantasyonunu talep etmesine yol açar. Dysphotopsia'ya ek olarak dağınık ışık, balistik ışığın miktarını azaltır ve sonuçta daha düşük toplam görüntü kalitesi elde edilir 3 . Gelen ışığı dağıtmak için (ve daha sonra klinik olarak bildirilen sonuçlar ile ilişkili olarak) IOL potansiyelini klinik olarak değerlendirmeyen bir cihaz geliştirmek cYararlı ol.
Dünyada (yılda yaklaşık 20 milyon) en çok implante edilen tıbbi cihaz olduğu için IOL'lerin optik özelliklerinin değerlendirilmesi (katarakt cerrahisinden sonra insan kristal lensinin yerini almak için kullanılan mercek) özellikle ilgi çekicidir 4 ve Amerika Birleşik Devletleri'nde (3 yaş üzeri) Milyon) 5 . Sonuç olarak, disoptopsiyi bildiren küçük bir hasta yüzdesinin bile büyük bir etkisi olabilir. Buna ek olarak, hızla gelişen teknolojiler ( örneğin, yeni IOL tasarımları, malzemeleri ve optik yetenekleri) ışık saçılması ile ilgili endişeleri arttırma potansiyeline sahiptir. Örneğin, çok odaklı IOL'ler, kırılma ve kırınım optik ilkelerini kullanan mercekler tasarlayarak yakın ve uzak görme keskinliğini iyileştirmek üzere tasarlanmıştır. Oldukça başarılı olmasına rağmen, bu merceklerin, ışığın saçılmasıyla büyük ölçüde ilişkili olduğu bildirilen haloların ve parlamanın miktarını artırdığı bulunmuştur 6
Birkaç klinik olmayan laboratuar çalışması, IOL'lerden 7 geçerken dağınık ışığın disoptopsiyi öngörmeye çalışmaktadır. Örneğin, araştırmalar IOL haptiklerinin (IOL'nin kollarının yerlerine yerleştirilmesi için kullanıldığını) ve GİLlerin kenarının, gözlemlenen parlama dağılma ışıklarının büyük bir bölümünü 8 neden olduğu tespit etmiştir. Bir IOL 9'tan geçtikten sonra toplam balistik olmayan ışığın miktarını nicel olarak ölçmek için bir yöntem olan balistik-foton kaldırma entegrasyon-küre yöntemi (BRIM) getirildi. Bununla birlikte, bu son derece hassas teknik dağınık ışığın toplam yoğunluğunu ölçmek üzere tasarlanmıştır ve dağınık ışığın yönünü tanımlayamamaktadır. Bilgisayar simülasyon yazılımı, çeşitli IOL tasarımlarından ve malzemelerinden gelen ışık saçılımının yoğunluğunu ve yönünü tahmin etmede yardımcı olmak için model gözlerle kullanılabilir. Örneğin, IOL kenarının ligh'u indükleme eğilimiDağınık ışığın miktarını sınırlayan tasarımları tanımlamak için saçılma simüle edildi 10 . Ayrıca, Mie saçılım teorisini içeren bilgisayar simülasyonları, artan ışık saçılımının, IOL'nin modülasyon transfer fonksiyonunu (görüntü kalitesiyle direkt bir korelasyon) azaltabileceğini doğrulamıştır. Yararlı olmasına rağmen, bu tahmini simülasyonları doğrulamak için gerçek tezgah testleri gerekli olacaktır.
Tahmini simülasyonları doğrulamak için dağınık ışığın, ileriye doğru dağınık ve geriye doğru dağınık ışığın iki farklı biçimini tespit edebilen ve nicel olarak değerlendiren bir tezgah testi gereklidir. Disfotopi kaynağı olmasa da geriye dağılmış ışık (göze ışık dağılımı) görüntü kalitesinin düşürülmesinin bir nedeni olup, sonuçta retinaya ulaşmak için IOL'den geçen ışık miktarı daha az olur. İleriye saçılmış ışık (retinaya ışık saçılması) oftalmologlar için bir endişedirDisfotopi şikayetlerine neden olabilir ( örn. Parlama, halo ve parlaklık). Ortak örneklerden biri, gece araç kullanırken yaklaşmakta olan otomobillerden geçerken ek istenmeyen parlama bildiren hastalardır; Bu konu özellikle multifokal GİL'lerde görülür 11 . Bununla birlikte, potansiyel ileri dağınık ışığı belirlemek için geçerli olan uygulama, oftalmologların hastanın gözüne ışığı parlatmak ve ne kadar ışığın geri yansıtıldığını (geri dağılmış ışık) nitel olarak gözlemlemek ve geriye dağılmış ışığın, öne saçılan ışığın yaklaşık olarak aynı olacağını varsaymaktır. Işık (ki bu her zaman geçerli değildir) 12 .
Burada, goniofotometri prensiplerini kullanarak, intraoküler bir mercekten geçen dağılmış ışığın büyüklüğünü ve yönünü nicel olarak ölçmek için kullanılan basit bir test metodolojisini açıklıyoruz. SLSP, bir ışığa maruz kalan bir IOL etrafında 360 derecelik bir fotodiyot sensörü döndürerek çalışırBizimkimiz, Şekil 1a'ya bakınız. Bilinen fotopik maksimumu en iyi temsil etmek ve uluslararası standart spesifikasyonları 13 kabul etmek için yeşil bir lazer kaynağı (543 nm) seçtik. Burada, bir IOL, bir fotodiyot sensörünün etrafını çevreleyebileceği ve lensin ışık dağılımını gözlemleyebildiği bir döner ve translasyonlu tutacak üzerine uyarlanmıştır. Sonuç olarak, SLSP dağınık ışığın büyüklüğünü ve yönünü nicel olarak ölçen eşsiz bir kabiliyete sahiptir. Bununla birlikte, burada açıklanmamasına rağmen, daha iyi öngörülebilir yetenekler için deneyler, uygun bir göz modeli kullanılarak kontrollü bir ortamda yürütülmelidir. IOL ve optik sensör arasındaki mesafe (ve sensör öğesinin boyutu) cihazın çözünürlük özelliklerini belirleyecektir; Bununla birlikte, çözünürlük ve sinyal gücü arasında, gerektiğinde ayarlanması gereken bir karşıtlık olacaktır.
Principliyi doğru bir şekilde tanımlamak içinSLSP platformunun es'inde, üç tür dönme açısı tanımlıyoruz: Şekiller 1b ve 1c . Özellikle rotasyon açısı (˚R), bir IOL çevresinde dönerken fotodiyot sensörünün dönüşünü temsil eder. Burada, 0˚R, sensörün lensin arkasında (geri dağılmış ışık) ve 180˚R, sensörün mercekin önünde olduğu zaman (ileriye saçılmış ışık) temsil eder. 90˚ ve 270˚ açılar, ileri ve geri dağınık ışık arasındaki geçiş noktalarını temsil eder. Algılama açısı (˚S), birden fazla dağınık ışık düzlemini algılayabilmesi için sensörün (yukarı ve aşağı yönde) döndürüldüğü dereceyi temsil eder. Burada, 0˚S, sensör yüzeyinin IOL'ye (ve ışık kaynağına) paralel olduğu anlamına gelir. Son olarak, ışıltı açısı (˚I), ışık kaynağının IOL'den yaklaştığı açıyı temsil eder. Burada, 0˚I, olay ışığı IOL'nin optik ekseni üzerindeyken ve 90 "# 730; Işık kaynağı Meridional düzleme dik olduğunda temsil eder.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. SLSP Ölçüm Platformu Hazırlama
NOT: Işık dağılımını ölçerken doğru haşıllama sağlamak için tüm hizalama adımları hassasiyet ve sabır gerektirir. Şekil 1'de sağlanan SLSP kurulumuna genel bir bakış. Burada, bir illüstrasyon ( Şekil 1a ) SLSP kurulumunun temel konseptini göstermektedir. Buna ek olarak, Şekil 1b ve 1c , tartışmada atıfta bulunulan çeşitli açılar tanımlamaya yardımcı olur. Özellikle, aşağıdaki üç açılar Şekil 1b ve 1c'de tanımlanmıştır: ˚R (sensör dönüş açısı), ˚S (sensörün ölçme açısı) ve ˚I (IOL giriş açısı).
- SLSP Hizalama (Şekil 2).
- Dar hat genişliği lazer kaynağını (burada 543 nm merkezi bir dalga boyu), 10X'lik sonsuza kadar düzeltilmiş bir objektif mercek kullanarak tek modlu bir dağıtım fiber optiğe odaklayın.
NOT: Lambayı test edinT kaynağı ile lümen çıktısının sabit kalmasını veya ölçümlerin miktarının belirlenmesini zorlaştırır. Odaklanmış bir kiriş, elyaftan geçen ışığı gözlemleyerek belirlenir; bu,% 100 etkinliğe ulaşmaz, ancak ışığın en sonunda sensör tarafından algılanabilmesi için yeterli olmalıdır. - Fiberin objektif merceğin odak noktasında konumlandırılması için tek modlu optik fiberin 10X sonsuza kadar düzeltilmiş objektif lens ile entegrasyonuyla ışık kaynağına paralel olun. Çıkış ışığı düzgün bir Gauss kiriş profiliyle sonuçlanmalıdır.
- Gauss kirişinin çapını ayarlamak için ışık kaynağının önüne bir iris diyaframı yerleştirin.
NOT: iris açıklık çapını bir insan gözünün temsilcisi olacak şekilde ayarlayın ( örneğin 1-6 mm çap). Işık saçma tipi şikayetlerin gece sürüşü ile sıklıkla ilişkili olması nedeniyle, dilate irisin temsil ettiği iris açıklık çapları tercih edilebilir. - Bir fotodiyot sensini takarak bir gonyofotometre oluşturunGenişletilebilir bir kol (post tutucu ile metal direk) kullanarak doğrusal çevirme (x, y ve z yönü) özelliklerine sahip motorize / programlanabilir 360˚ dönme evresine başvurun.
NOT: Çevirme ve eğim ayarlamalarını sağlayan bir sahne platformu tasarlayın. 360˚ sensör dönüş açısını (˚R) sağlayan ve dağılımın farklı düzlemlerini ölçmek için sensör açısının dönüşü (˚S) en az 45˚'ye ayarlanabilen sensör montajını tasarlayın. Uzatılmış kol mesafesi fotodiyot sensörünün duyarlılığına ve arzulanan açısal hassaslığa bağlıdır. - Sensörün yüz açısını belirleyerek ve kolların konumunu ayarlayarak algılama algılama açısını (gerekirse) ayarlayın.
- Dar hat genişliği lazer kaynağını (burada 543 nm merkezi bir dalga boyu), 10X'lik sonsuza kadar düzeltilmiş bir objektif mercek kullanarak tek modlu bir dağıtım fiber optiğe odaklayın.
- IOL Hizalama
- IOL'nin goniofotometre üzerinde konumlanacağı şekilde bir GİL tutma platformu oluşturun ( Şekil 2 ).
- Bunu başarmak için IOL tutma platformunu oluşturun, böylece IOL askıya alınır ab(Goniofotometre ve IOL pozisyonlarının tersine çevrilmesi) mümkündür.
- Platformu oluşturmak için dört adet 18 "uzunluğunda, ½" çaplı silindirik direk kullanın ve dikey olarak tutun ve bunları 18 x 18 "ebatlı bir tahtaya takın.Breadboard, platform için taban desteğidir.
- Bunu başarmak için IOL tutma platformunu oluşturun, böylece IOL askıya alınır ab(Goniofotometre ve IOL pozisyonlarının tersine çevrilmesi) mümkündür.
- Eğim düzlemi (x, y ve z yönü) eğimli ve döndürmeli (I˚) yetenekleri ile ekmeğin altına takın böylece sahne aşağı gelecektir.
NOT: Küçük basamak boyutlarına (birkaç mikron) sahip dönüştürme aşamaları, GİL uyumlulaştırması sırasında daha yüksek hassasiyet sağlar ve gonyofotometri doğruluğunu artıracaktır. Platformun özel boyutları bireysel ihtiyaçlara göre uyarlanabilir. Sonuç olarak, silindirik direkler ve tahta boyutları ayarlanabilir.- IOL'yi bir IOL haptiği ile sıkıştırarak, IOL'yi tutma platformuna güvenli bir şekilde takın.
NOT: Bu kanıtAmaç Deneyi, IOL'ler havada test edilir; Bununla birlikte, in vivo koşulları en iyi temsil eden çözelti ve sıcaklıklardaki İEO'lar ideal olacaktır.
- IOL'yi bir IOL haptiği ile sıkıştırarak, IOL'yi tutma platformuna güvenli bir şekilde takın.
- IOL tutma platformu aşamasından doğrusal ve eğim ayarlamaları kullanarak IOL'yi doğrudan ışık kaynağının önüne (ışık kaynağına dikey IOL odak noktası ile birlikte) hizalayın ve ışığın merkezden geçerken ışık yönünün değişmediğinden emin olun. IOL. Bu pozisyon 0˚'lik bir insizyon açısı (I˚) oluşturacaktır.
- IOL'den odak noktasının konumunu belirleyin ve defocus ışık kaynağının algılanmasını azaltmak için odak noktasında küçük konik bir aygıtı konumlandırın (gerekirse). IOL'nin arkasına bir kağıt parçası (kartvizit gibi) yerleştirerek ışığın odak noktasını belirleyin ve ışığın en sıkı şekilde odaklandığı yerini belirleyin. Bu öznel bir ölçüm olabilir.
NOT: Bu adım yalnızca tamamen olmayan b'yi ölçmek istiyor ise gereklidirAllistik ışık. - IOL'nin goniofotometre yörüngesinin merkezinde yer aldığından emin olmak için, motorlulaştırılmış doğrudan fotodiyot sensörü için IOL'nin altına yerleştirin. Gonyofotometreyi, IOL'den yaklaşık 12 cm uzakta olacak şekilde hizalayın.
NOT: IOL'nin ve goniofotometre arasındaki ilişki testlerin çözünürlüğünü belirleyecektir, burada goniofotometre daha uzakta bulunursa, daha yüksek çözünürlük elde edilebilir. Bununla birlikte, artan mesafe (ve daha küçük adım boyutları), daha düşük sinyal ve daha uzun deneme sürelerine neden olacaktır. - İnsanın açısını (I˚), IOL tutma platformu aşamasını döndürerek ayarlayın.
NOT: İlk denemeler 0 ° ila 80 ° arasında bir insizyon açısı ile gerçekleştirilmelidir. 80˚'in ötesinde, tüm ışık yansıtılacak otlatma açısına yaklaşmaya başlayacak.
- IOL'nin goniofotometre üzerinde konumlanacağı şekilde bir GİL tutma platformu oluşturun ( Şekil 2 ).
- Programlama
- Mekanik ayarı koordine edecek bir yazılım programı oluşturun(Bkz. Ek dosya 1 ve Malzeme Tablosu ).
NOT: Yazılım programını oluştururken, sensörün fiziksel konumunun kaydedilen ölçüm değerini doğru olarak yansıtmasını sağlamak için sensörün hızı dikkate alınmalıdır. Bu deney için tasarlanan program Ek Dosya 1'de verilmektedir .
- Mekanik ayarı koordine edecek bir yazılım programı oluşturun(Bkz. Ek dosya 1 ve Malzeme Tablosu ).
2. SLSP Deney ve Veri Analizi
- Tarama (˚R)
- IOL'nin ve ışık kaynağının doğru şekilde hizalandığından emin olun (bkz. Bölüm 1.1 ve 1.2).
- Yanlış ışığın algılanmasını en aza indirgemek için yansıtıcı olmayan iç kaplamalı bir kap kullanarak fotodiyot sensörünün ve GİL'in etrafına bir muhafaza oluşturun. Işık kaynağı için bir açıklık sağladığınızdan emin olun.
NOT: Muhafazanın özel tasarımı kişiselleştirilmelidirOdadaki harici bir ışık temelinde. Sonuç olarak, birden fazla tasarım kullanılabilir. Bununla birlikte, muhafazanın amacı sensör tarafından tüm dış ışığın algılanmasını önlemektir. - Programlama bilgisayarı hariç, odanın içindeki tüm ışık kaynaklarını kapatın.
- Her bir dönüş derecesinde (˚R) dağınık ışığı ölçmek için sensör IOL'nin çevresinde dönecek şekilde SLSP yazılım programını çalıştırın (adım 1.3.1).
- Dağınık ışıkları birden fazla düzlemde ölçmek için sensörün uzatılmış kol ve sensör açısını elle ayarlarken (˚S) SLSP yazılım programını birden çok kez çalıştırın.
NOT: Programın kaç kez çalıştırılacağı istenen sonuca bağlıdır. Ölçülen algılama açısı arttıkça, dağınık ışığın yönelimini tanımlamak için daha fazla hassasiyet elde edilir. - Işın çapı üzerine yapılan çalışmalar için, SLSP programını çalıştırmadan önce iris açıklığını istenilen çapa ayarlayın.
NOT: HerE, tipik iris çaplarını en iyi taklit etmek için 1, 2, 3, 4 ve 4.64 mm lazer ışını çapları kullanılmıştır. Bu, iris açıklığından geçmeden paralelleştirilmiş kirişin çapı olduğu için en büyük çap 4.64 mm idi. - İnsanın açısı ile ilgili çalışmalar için, SLSP programını çalıştırmadan önce IOL rakorunu istenilen açıda döndürün. Burada, 0˚, 20˚, 45˚ ve 80˚'lik insizyon açısı (I˚) incelenmiştir.
NOT: Toplanan verilerin analizi için bilimsel bir veri işleme paketi gereklidir. - Üç boyutlu görüntüleme için, her taramadaki verileri farklı ˚S'de bir veri işleme paketi ile birleştirin. Sensör açısı ölçümünün (˚S) açıyla veya rotasyona (˚R) karşı çizildiği bir matris kitap çizerek verileri kaydedin.
NOT: In vitro koşulları daha iyi göstermek için SLSP platformu, goniofotometre IOL'nin üstünde olacak şekilde ters çevrilebilir ve böylece IOLSıcaklık kontrollü tuz çözeltisi banyosunun içine yerleştirilebilir. Bununla birlikte, bu koşullarda sensör duruş zamanlarının, sensör konumdan konuma hareket etmesi ve ortamın yerini alması nedeniyle salin çözeltisinin hareketini göz önünde bulundurmak için oldukça uzun olması gerekir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Sensör ışık kaynağı düzleminde bulunmadığında, gonyofotometri ölçümleri 360˚R sinyal üretebilir. Bununla birlikte, ışık kaynağının düzlemindeki saçılmış ışıktan ölçümler toplamak için (0˚I) sensör, 360˚R'den daha düşük bir sinyalle sonuçlanacak şekilde ışık kaynağını tutulmalıdır. Deneyimlerimizde sensör ~ 20˚R sinyalinin engellendiği ve ışık kaynağını gölgede bıraktığı belirlendi.
Deneyler, direkt geriye saçılmış ışığın solunda ve sağında (~ 150˚-175˚R ve ~ 185˚-225˚R) ve direkt ileri dağınık ışığın solunda ve sağında gözle görülen dört ana ışık saçılımı yerinin bulunduğunu tespit etti ( ~ 10˚-25˚R ve 325-350˚R). Lazer ışınının çapının etkisi, beklendiği gibi, ışın çapı ile dağınık ışığın şiddeti arasında doğrudan bir korelasyon bulunduğunu bulmuştur. Örnek olarak, Şekil 3 , 1 mm ve 4.64 mm iris açıklığı arasındaki diyafram sinyalindeki farkı (açıklıksız paralelleştirilmiş ışık kaynağının boyutu) göstermektedir. Alanı sinyal tepeleri altına entegre ederek, sinyal yoğunluğunda kantitatif bir fark hesaplanabilir. Alternatif olarak, ön veya arka dağılımın toplam yoğunluğu (veya ikisinin kombinasyonu) hesaplanabilir. Bu bilgi oftalmologların veya üreticilerin IOL'nin kalitesini değerlendirmeleri için yararlı olabilir.
İmplante multifokal GİL'li hastalar genellikle ışık saçılmasına bağlı disfotopsiyi gözlemleme hakkındaki şikayetleri, özellikle gece sürüş sırasında rapor eder. Hastalar, ışığın saçılmasının büyük oranda geçen arabalarla ( yani , büyük açılardaki [I˚] ışıktan) gözlemlendiğini bildirmiştir. Sonuç olarak, çok odaklı GİL'lerden gelen ışık saçılımı, SLSP yöntemi kullanılarak test edildi (bkz. Şekil4). Deneyler, daha tipik monofokal GİL'lere kıyasla, multifokal GİL'lerin daha büyük pik alanları ve daha fazla pik ürettiğini bulmuştur. Örnek olarak, Şekil 4 , multifokal IOL ile 45˚I insidans açısı için SLSP taramasını göstermektedir. Şekil 4 ekte, 300-360 ° dönme açısı arasındaki büyütülmüş SLSP sinyali ile birlikte multifokal IOL'den (konsantrik halkalı yeşil daire) geçen ışık projeksiyonunun fotoğraf görüntüsünü göstermektedir. Şekil 4 , multifokal IOL'den görsel olarak gözlemlenen düğümlerin SLSP yöntemi ile tespit edilebileceğini ve tespit edilebileceğini ve şiddetli ve geniş sinyalin, gece sürücülerince gözlemlenen parıltıya neden olabileceğini göstermektedir.
Tek açılı ve çok odaklı IOL'ler için insizyon derecesi (I˚) ile ışık dağılımı arasındaki korelasyon çalışıldı (bkz. Şekil 5 ). Burada monofokal (sol) ve multifokHer bir SLSP taraması için IOL'ler 0˚I (siyah çizgi), 20˚I (tan çizgisi), 45˚I (sünnet çizgisi) ve 80˚I (kırmızı çizgi) döndürüldü. Sağ panelde görüldüğü gibi, insidans açısı arttıkça dorukların genişlemesi gözlemlenir. Buna ek olarak, ışın açısı, otlatma ışınım açısına (~ 80˚I) yaklaştığında yoğunluk ve dağınık ışık dramatik bir şekilde artar. Çoğu ışık bu merdiven açısının yakınında mercek maddesinden yansıtılır ( yani otlatılır) çünkü bu sonuçlar beklenir. Multifokal ve monofokal GİL'leri karşılaştırırken, multifokal GİL'lerden gelen ışık dağılımının, monofokal GİL'lere kıyasla iki katından fazla ve keskin tepe noktaları olduğu gözlenmiştir. Bu gözlemlenen farklılıklar, hastalar tarafından rapor edilen parlaklık miktarını önemli ölçüde etkileyebilir. Buna ek olarak, 80˚I taramadan (sağdaki kırmızı çizgi çizgisi) görüldüğü gibi, en yoğun tepe ön ve arka dağınık ışık (90˚R) arasındaki sınırda bulunur. Bu dağınıkIOL'nin yüzeyi boyunca ışık yayılabilir ve retinadaki tespit edilebilir ve parlama olarak tanımlanabilir.
Şekil 1: SLSP Dönme Kavramlarının Şeması. ( A ) İntraoküler lenslere maruz bırakıldıktan sonra ileri ve geri ışık dağılımını nicel olarak profillemek için SLSP ana kurulumu. ( B ) SLSP kurulumunun üst görünüşü burada ˚R sensörün dönüş açısıdır. 0˚R, sensörün ışık kaynağını tamamen gölgelediği konumdur. ( C ) SLSP kurulumunun yandan görünüşü, burada ˚S algılama açısıdır. 0˚S, sensörün IOL'ye dik olan ışık dağılım düzleminde bulunduğu açıdır. ˚ I, ışık kaynağı ve GİL'e göre insidans açısını temsil eder. Burada, 0˚I, gelen ışığın GİL yüzeyine dik olduğu açıdır. ThiWalker, BN ve diğerleri tarafından değiştirilmiştir . 1 Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen tıklayınız.
Şekil 2: SLSP Kurulumunun Görüntüsü. Platformu gösteren SLSP kurulumunun fotoğrafik görüntüsü (ışık korumalı kapak olmadan). Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen tıklayınız.
Şekil 3: Işık Yayılım Yoğunluğu ve Işın Çapı Arasındaki Korelasyon. Kiriş profil çapının dağınık ışık yoğunluğuna etkisi. Saçılımın dönme açısı profili1 mm kiriş çapı ve maksimum kiriş çapı (~ 4.6 mm) için kırmızı ışık. Bu rakam, Walker, BN ve diğerleri tarafından değiştirilmiştir . 1 Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen tıklayınız.
Şekil 4: Multifokal GİL'in Gözlemlenen Işık Dağılımı. 45 derecelik bir açı ile çok odaklı IOL örneğinin SLSP testi. Çizim, bir düzlem yüzeyine yansıtılan ışığın dağılımının (yeşil daire) bir kamera görüntüsüne karşılık gelen en yoğun ileri-dağınık tepelerin büyütülmüş bir profilini gösterir. Bu rakam, Walker, BN ve diğerleri tarafından değiştirilmiştir . 1 Daha büyük bir versiyon görüntülemek için lütfen tıklayınız. Bu rakam n.
Şekil 5: Işık saçılım yoğunluğu ve insizyon derecesi (I˚) arasındaki korelasyon. İnsidans açısının, (sol) monofokal ve (sağ) multifokal GİL'leri karşılaştıran GİL'lerden gelen ışık saçılımı üzerine etkisi. Grafikler, yalnızca insidans açısının değiştirilmesinden dolayı dağılmış ışık konumunu kaydırdığından dengelenmiş gibi görünmektedir. Bu rakam, Walker, BN ve diğerleri tarafından değiştirilmiştir . 1 Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen tıklayınız.
Ek dosya 1: Sensörün Mekanik Hareketi'ni Karşılık gelen Işık Ölçümüyle Eşgüdümlü Yazılım Programı .Ove.com/files/ftp_upload/55421/SLSP-JoVE.vi">Bu dosyayı indirmek için lütfen tıklayınız.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
SLSP platform deneylerinden elde edilen sonuçlar, basit goniofotometri ilkelerinin kullanılması, benzersiz IOL tasarımları ve materyalleri ile ilişkili ışık dağılımının özelliklerini değerlendirmek için güçlü bir araç oluşturabileceğini bulmuştur. Spesifik olarak, SLSP platformu, saptanabilir dağınık ışık miktarı ile ışık kaynağının kiriş çapı arasında doğrudan bir korelasyon gözlemlemiştir. Buna ek olarak, çok odaklı IOL'lerde bulunan çoklu dağınık tepeler SLSP ile kolayca gözlenmiştir. Ayrıca, ışık kaynağının otlatma açısına yaklaştıkça SLSP, çoğu ışık mercek yüzeyinden yansıyarak dağınık ışığın dramatik bir şekilde arttığını gözlemledi.
Protokolde tartışıldığı gibi, dağınık ışığın doğru ölçümü için ışık kaynağının ve GİL'in hizalanması kritik önem taşır. Buna ek olarak, sensörün konumunun yazılım programlama yoluyla sensör ölçümüyle doğru şekilde ilişkilendirilmesi önemlidir. HizalamaIşıklar aynı optik düzlemde (X, Y ve Z) bulunan iğne deliği deliklerinden geçirilerek düzeltilebilir. IOL'nin arkasına yerleştirilen iğne deliği açıklıkları, IOL'nin de doğru şekilde hizalanmasını sağlamak için kullanılabilir. Özel yazılım programında sorun giderme işlemi, her bir yazılım adımının istenilen sonuca ulaşmasını sağlayarak gerçekleştirilir.
SLSP platformunun, yaklaşık 360˚R görüntüleme kapasitesi ile ışık dağılımının büyüklüğünü ve yönünü nicel olarak değerlendirdiği gösterildi. Sonuç olarak, SLSP platformu, mevcut ve yeni IOL tasarımlarını ve materyallerini, özellikle de güçlü simülasyon programları ile eşleştirildiğinde ışığın aşırı dağılması için potansiyele sahip olup olmadıklarını önceden tahmin etmek için güçlü bir araç olabilir. Bu klinik olmayan yaklaşım, hastanın bildirdiği disfotopi miktarını azaltabilir ve GİL'lerin genel görüntü kalitesini iyileştirebilir ve bu da memnuniyetsiz hastalarda ve sekonder surlarda azalmaya neden olabilirMercekleri eksprese etmek için jeller.
Mevcut SLSP platformu kurulumu, sıcaklık ve çevredeki medyanın göz koşullarını taklit etmemesi nedeniyle in vivo koşulların en iyi temsil edilmesine ilişkin sınırlamaları vardır. Bu sınırlamayı düzeltmek için platformdaki değişiklikler yapılabilir. Spesifik olarak, platform, sensörün IOL'nin üstünde olacak şekilde ters çevrilebilir ve IOL, sıcaklık kontrollü salin solüsyonu banyosuna ve / veya bir model gözün içine yerleştirilebilir. Bu sonuçlar, hastaların yaşadığı koşulları daha iyi temsil eder. Buna ek olarak, goniofotometreyi değiştirerek 360 derecelik görüntü elde edilebilir. Platformdaki bu değişiklikler IOL ışık saçılımının değerlendirilmesini iyileştirmek için yapılabilir; Bununla birlikte, geride dağınık ışık (gözlerden yansıyan ışık), parlama veya parlaklık için bilinen bir endişe değildir, çünkü bu ışık retina tarafından algılanmaz. Bu değişiklikler yapıldıktan sonra, doğrudan değerlendirme için SLSP uygulanabilirMevcut ve gelecekteki IOL'lerin tasarım ve materyalleri. Buna ek olarak, SLSP sonuçlarının doğrulanmış hasta rapor edilen sonuçları ve bilgisayar simülasyonlarıyla ilişkilendirilmesi, sonuçların daha iyi tahmin edilebilmesi ve nihai olarak optik testin klinikten klinik olmayan yerlere taşınmasına yardımcı olan güçlü bir araç olabilir. Klinikten klinik dışı tercüme, yenilikçi IOL'lerin piyasaya daha erken getirilmesine ve potansiyel olarak zararlı (ve pahalı) klinik araştırmaların gerekliliğini azaltmaya yol açacaktır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Ticari ürünlerin, bunların kaynağının veya burada bildirilen materyalle bağlantılı kullanımlarının belirtilmesi, Sağlık ve İnsan Hakları Dairesi tarafından bu tür ürünlerin fiili veya ima edilmiş bir ciro olarak yorumlanmamalıdır.
Acknowledgments
Yazarlar, monofokal ve multifokal GİL'lerine erişmek için şirketlere teşekkür etmek istiyorlar. Bu çalışma Oak Ridge Bilim ve Eğitim Enstitüsü (ORISE) ve Tıbbi Cihaz Cenevre Programı (MDFP) tarafından desteklendi ve katkıları takdir edildi. Ayrıca, yazarlar Samuel Song'a laboratuardaki katkıları için teşekkür etmek istiyorlar.
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).
