Metodologia basata sulla scansione della luce di scansione (SLPS) per valutare quantitativamente la diffusione della luce avanti e indietro dalle lenti intraoculari

Summary

Questo protocollo descrive il profilatore di scansione della luce di scansione (SLSP) che consente la valutazione quantitativa a tutto angolo della diffusione avanzata e indietro della luce dalle lenti intraoculari (IOL) usando i principi di goniopoptometro.

Abstract

La metodologia SLSP (scanning light scattering profiling) è stata sviluppata per la valutazione quantitativa a tutto angolo della diffusione della luce avanti e indietro dalle lenti intraoculari (IOL) usando i principi di goniopoptometro. Questo protocollo descrive la piattaforma SLSP e come utilizza un sensore di rotazione rotore a 360 ° che viene scansionato attorno ad un campione IOL durante la registrazione dell'intensità e della posizione della luce sparsa mentre passa attraverso il mezzo IOL. La piattaforma SLSP può essere utilizzata per predire, non clinicamente, la propensione per disegni e materiali IOL attuali e nuovi per indurre scattering light. La valutazione non-clinica delle proprietà di scattering della luce degli IOL può ridurre significativamente il numero di reclami dei pazienti relativi a riflessi indesiderati, scintillanti, difetti ottici, qualità dell'immagine scarsa e altri fenomeni associati con la diffusione della luce involontaria. Studi futuri dovrebbero essere condotti per correlare i dati SLSP con i risultati clinici per aiutare a identificareChe misurata la dispersione della luce è più problematica per i pazienti che hanno subito un intervento di cataratta dopo l'impianto di IOL.

Introduction

L'approccio di profilazione di scattering light scanning (SLSP) è stato introdotto per soddisfare la necessità di valutare quantitativamente le caratteristiche di scattering della luce delle lenti intraoculari (IOL) in un ambiente non clinico ¹ . Sviluppare una metodologia di test per valutare le tendenze di diffusione della luce dei disegni e dei materiali IOL è di notevole interesse per aiutare a identificare potenziali problemi di scarsità di luce indesiderata. La diffusione della luce è comunemente riportata dai pazienti e osservata come riflesso, scintillanti, imperfezioni ottiche e altre forme di disfotopsia ² , a volte portando a un paziente che richiede l'esplorazione dell'IOL. Oltre alla disfotopsia, la luce sparsa riduce la quantità di luce ballistica, con conseguente minore qualità dell'immagine complessiva ³ . Sviluppare un dispositivo che possa valutare non clinicamente il potenziale IOL per spargere la luce in entrata (e successivamente correlata con risultati clinicamente segnalati) cUn essere utile.

La valutazione delle proprietà ottiche degli IOL (l'obiettivo usato per sostituire l'obiettivo cristallino umano dopo la chirurgia della cataratta) è particolarmente interessante in quanto è il dispositivo medico più diffuso al mondo (quasi 20 milioni all'anno) ⁴ e gli Stati Uniti (oltre 3 Milioni all'anno) ⁵ . Di conseguenza, anche una piccola percentuale di pazienti che riferiscono di disfotopsia può avere un grande impatto. Inoltre, le tecnologie che migliorano rapidamente ( ad esempio i nuovi disegni IOL, i materiali e le capacità ottiche) hanno la possibilità di aumentare le preoccupazioni legate alla dispersione leggera. Ad esempio, IOL multifocali sono stati progettati per migliorare l'acuità visiva prossima e lontana progettando obiettivi che utilizzano principi ottici di rifrazione e diffrazione. Anche se molto successo, questi obiettivi sono stati anche scoperti per aumentare la quantità di aloni segnalati e abbagliamento, in gran parte associati alla dispersione della luce ⁶

Alcuni studi di laboratorio non clinici tentano di prevedere disfotopsia dalla luce sparsa mentre passa attraverso IOLs ⁷ . Ad esempio, la ricerca ha identificato che gli IOL haptics (i bracci dell'IOL utilizzati per metterlo in atto) e il bordo delle IOL sono inclini ad indurre una grande quantità di luce vivida osservata ⁸ . Un metodo, un metodo di rimozione del globo fotonico-ballista (BRIM), è stato introdotto per misurare quantitativamente la quantità di luce totale non balistica dopo aver superato un IOL ⁹ . Tuttavia, questa tecnica altamente sensibile è progettata per misurare l'intensità totale della luce sparsa e non è in grado di identificare la direzione della luce sparsa. Il software di simulazione del calcolatore può essere utilizzato con gli occhi del modello per aiutare a prevedere l'intensità e la direzione del dispersione di luce da diversi disegni e materiali IOL. Ad esempio, la propensione per il bordo IOL per indurre il lighLa dispersione è stata simulata per identificare disegni che limiterebbero la quantità di luce sparsa ¹⁰ . Inoltre, le simulazioni informatiche che incorporavano la teoria della dispersione Mie hanno verificato che l'aumento della diffusione della luce può ridurre la funzione di trasferimento di modulazione (MTF) dell'IOL (una correlazione diretta alla qualità dell'immagine) ³ . Sebbene siano utili, prove reali di banco sarebbero necessarie per verificare queste simulazioni predittive.

Per verificare le simulazioni predittive è necessario un test di banco in grado di rilevare e valutare quantitativamente due forme distinte di luce sparsa, luce sparsa in avanti e indietro. Sebbene non sia una fonte di disfotopsia, la luce sparsa indietro (luce sparita dall'occhio) è una causa di riduzione della qualità dell'immagine, poiché meno luce passa attraverso l'IOL per raggiungere la retina in ultima analisi. La luce sparsa avanzata (luce sparpagliata verso la retina) è una preoccupazione per gli oculisti in quanto essoPossono causare reclami di disfotopsia ( ad es. Riflesso, aureola e brillanti). Un esempio comune è che i pazienti che segnalano un incandescenza indesiderata aggiuntiva dalle automobili in arrivo durante la guida notturna; Questo problema è particolarmente comune con gli IOL multifocali ¹¹ . Tuttavia, la pratica corrente per identificare la potenziale luce sparsa in avanti è che gli oculisti possano illuminare l'occhio del paziente e osservare qualitativamente quanta luce si riflette indietro (luce sparsa indietro) e supponendo che la luce sparsa indietro sarà approssimativamente uguale a quella in avanti sparse Luce (che non è sempre il caso) ¹² .

Qui descriviamo una semplice metodologia di prova usando i principi di goniopotometria per misurare quantitativamente la grandezza e la direzione della luce sparsa passando attraverso una lente intraoculare. La SLSP funziona ruotando un sensore fotodiodo di 360 gradi attorno ad un IOL esposto ad una luce sVedi la Figura 1a . Abbiamo scelto una sorgente laser verde (543 nm) per rappresentare al meglio il massimo noto fotopico e ad accettare le specifiche internazionali standard ¹³ . Qui, un IOL è adattato su un supporto di rotazione e traslazione in cui un sensore fotodiodo può circolare e osservare la dispersione della luce dall'obiettivo. Di conseguenza, la SLSP ha la capacità unica di misurare quantitativamente la grandezza e la direzionalità della luce sparsa. Tuttavia, anche se non qui descritto, per migliori capacità predittive, gli esperimenti dovrebbero essere condotti in un ambiente controllato utilizzando un appropriato modello di occhio. La distanza tra l'IOL e il sensore ottico (nonché la dimensione dell'elemento sensore) determinerà le capacità di risoluzione del dispositivo; Tuttavia, ci sarà un compromesso tra la risoluzione e la forza del segnale che dovranno essere regolati, se necessario.

Per descrivere con precisione il principioDella piattaforma SLSP si definiscono tre tipi di angoli di rotazione, vedi figure 1b e 1c . In particolare, l'angolo di rotazione (˚R) rappresenta la rotazione di un sensore fotodiodo in quanto ruota attorno ad un IOL. Qui, 0˚R rappresenterebbe quando il sensore è dietro l'obiettivo (luce sparsa indietro) e 180˚R rappresenta quando il sensore è di fronte all'obiettivo (luce sparsa in avanti). Angoli di 90 ° e 270 ° rappresentano i punti di transizione tra luce sparsa in avanti e indietro. L'angolo di rilevamento (˚S) rappresenta i gradi in cui il sensore è ruotato (in alto e in basso) in modo da poter rilevare più di un piano di luce sparsa. Qui, 0˚S significa che la superficie del sensore è parallela all'IOL (e alla sorgente luminosa). Infine, l'angolo di incidenza (˚I) rappresenta l'angolo che la sorgente luminosa sta avvicinando all'IOL. Qui, 0˚I corrisponde a quando la luce incidente è sull'asse ottico del IOL e 90 &# 730; Rappresenterebbe quando la sorgente luminosa è perpendicolare al piano Meridionale.

Protocol

1. Preparazione della piattaforma di misura SLSP

NOTA: tutti i passaggi di allineamento richiedono precisione e pazienza per garantire una quantificazione accurata quando si misura la dispersione della luce. Una panoramica della configurazione SLSP fornita in figura 1 . Qui, un'illustrazione ( Figura 1a ) mostra il concetto di base del setup SLSP. Inoltre, le figure 1b e 1c aiutano a definire i vari angoli citati nella discussione. In particolare, i seguenti tre angoli sono definiti nelle figure 1b e 1c : ˚R (angolo di rotazione del sensore), ˚S (angolo di misura del sensore) e ˚I (angolo di incidenza IOL).

1. Allineamento SLSP (Figura 2).
   1. Mettere a fuoco una sorgente laser a larghezza ridotta (qui una lunghezza d'onda centrale di 543 nm) in una fibra ottica di consegna in modalità monomodale usando una lente obiettivo rettificata a infinito di 10 ×.
      NOTA: testare il lighT per assicurare che l'uscita del lumen sia stabile o le misurazioni saranno difficili da quantificare. Un fascio focalizzato è determinato osservando la luce che passa attraverso la fibra, ciò non raggiunge l'efficienza del 100%, ma dovrebbe essere sufficiente in modo che la luce possa essere in ultima analisi rilevata dal sensore.
   2. Collimare la sorgente luminosa integrando la fibra ottica monomodale con una lente obiettivo rettificata a infinito di 10x in modo che la fibra sia posizionata sul punto focale dell'obiettivo. La luce di uscita dovrebbe produrre un profilo di raggio Gaussian uniforme.
   3. Posizionare un'apertura diaframma davanti alla sorgente luminosa per regolare il diametro del fascio Gaussian.
      NOTA: Impostare il diametro dell'apertura diaframma come rappresentativo di un occhio umano ( ad esempio, diametro 1-6 mm). Poiché i disturbi di tipo scatter light sono comunemente associati alla guida notturna, i diametri dell'apertura diaframma rappresentativi di un'iride dilatata possono essere preferibili.
   4. Costruire un goniophotometro collegando un fotodiodo senPer una fase di rotazione motorizzata / programmabile a 360 ° con la capacità di traduzioni lineari (x, y e z) con un braccio estensibile (albero in metallo con morsetto post).
      NOTA: Progettare una piattaforma di palco che consente la traduzione e l'aggiustamento dell'inclinazione. Progettare il supporto del sensore che consente 360 ​​° di angolo di rotazione del sensore (˚R) e può essere regolato a almeno 45 ° di rotazione angolare sensore (˚S) per misurare diversi piani di dispersione. La distanza del braccio esteso dipende dalla sensibilità del sensore fotodiodo e dalla precisione angolare desiderata.
   5. Regolare l'angolo di rilevamento del sensore (se necessario) agganciando la faccia del sensore e regolando la posizione dei bracci.
2. Allineamento IOL
   1. Costruire una piattaforma di contenimento IOL in modo che l'IOL sia posizionato sopra il goniophotometro ( Figura 2 ).
      1. Per fare ciò, costruisci la piattaforma di contenimento IOL in modo che l'IOL sia sospesa abDove è anche possibile il centro del goniophotometro (invertendo le posizioni del goniophotometro e dell'IOL).
         1. Per costruire la piattaforma utilizzate quattro pali cilindrici lunghi e 18 "di lunghezza ½" e supporti postali e collegati a un pannello di 18 x 18 ". Questa base è il supporto base per la piattaforma.
   2. Attaccare una fase di traslazione (x, y e z) con funzionalità di inclinazione e rotazione (I °) sotto il breadboard in modo che lo stadio sia rivolto verso il basso.
      NOTA: Le fasi di traduzione con piccole dimensioni di passo (pochi micron) consentono una maggiore precisione durante l'allineamento dell'IOL e migliorerà la precisione della goniopotometria. Le dimensioni specifiche della piattaforma possono essere personalizzate secondo le esigenze individuali. Di conseguenza, i pali cilindrici e le dimensioni del panello possono essere regolati.
      1. Attaccare saldamente l'IOL alla piattaforma di ritenzione IOL bloccando uno degli atipici IOL.
         NOTA: in questa provaDi sperimentazione, IOLs sono testati in aria; Tuttavia, IOLs in soluzione e temperature che meglio rappresentano condizioni in vivo sarebbero ideali.
   3. Allineare l'IOL direttamente davanti alla sorgente luminosa (con il piano di messa a fuoco IOL perpendicolare alla sorgente luminosa) usando regolazioni lineari e inclinate dalla piattaforma di piattaforma IOL per assicurare che la direzione della luce non cambia passando per il centro L'IOL. Questa posizione costituirà un angolo di incidenza (I °) di 0 °.
   4. Individuare la posizione del punto focale di luce dal IOL e posizionare un piccolo dispositivo conico al punto focale per attenuare la rilevazione della luce defocusata (quando necessario). Identificare il punto focale della luce collocando un pezzo di carta (ad esempio un biglietto da visita) dietro l'IOL e individuando dove la luce è più focalizzata. Questa può essere una misura soggettiva.
      NOTA: Questo passaggio è necessario solo se volete misurare puramente non-bLuce allistica.
   5. Posizionare la fase motorizzata del sensore fotodiodo direttamente sotto la IOL per assicurare che l'IOL si trovi al centro della traiettoria di goniopotometro. Allineare il goniophotometro in modo che sia di circa 12 cm dall'IOL.
      NOTA: Il rapporto dell'IOL e il goniophotometro determinerà la risoluzione dei test, dove più si trova il goniophotometro, si può ottenere la maggiore risoluzione. Tuttavia, la distanza aumentata (e le dimensioni dei passaggi più piccoli) comporterà un segnale inferiore e tempi di sperimentazione più lunghi.
   6. Regolare l'angolo di incidenza (I °) ruotando la fase della piattaforma di contenimento IOL.
      NOTA: Gli esperimenti iniziali dovrebbero essere condotti con un angolo di incidenza di 0 ° a 80 °. Al di là di 80 ° comincerà ad avvicinarsi all'angolo di pascolo dove si rifletterà tutta la luce.
3. Programmazione
   1. Costruire un programma software per coordinare il mo meccanicoDel sensore con la corrispondente misurazione della luce utilizzando il software di progettazione del sistema (vedere il file supplementare 1 e la tabella dei materiali ).
      NOTA: Durante la costruzione del programma software, prendere in considerazione la velocità del sensore per garantire che la posizione fisica del sensore rifletta accuratamente la misurazione registrata. Il programma progettato per questo esperimento è fornito nel file Supplementare 1 .

2. Sperimentazione SLSP e analisi dei dati

1. Scansione (˚R)
   1. Assicurarsi che l'IOL e la sorgente luminosa siano allineati correttamente (vedere paragrafi 1.1 e 1.2).
   2. Costruire una custodia intorno al sensore fotodiodo e all'IOL usando un contenitore con rivestimento interno non riflettente per ridurre al minimo la rilevazione della luce errante. Assicurarsi di fornire un'apertura per la sorgente luminosa.
      NOTA: Il disegno specifico della custodia deve essere personalizzatoBasato su una luce esterna nella stanza. Di conseguenza, sono disponibili molteplici disegni. Tuttavia, lo scopo della custodia è quello di attenuare tutta la luce esterna da essere rilevata dal sensore.
   3. Spegnere tutte le sorgenti luminose all'interno della stanza, ad eccezione del computer di programmazione.
   4. Eseguire il programma software SLSP (passo 1.3.1) in modo che il sensore ruoti intorno all'IOL per misurare la luce sparsa ad ogni grado di rotazione (˚R).
   5. Per misurare la luce sparsa in più di un piano, eseguire più volte il programma software SLSP regolando manualmente il braccio esteso del sensore e l'angolo di misura del sensore (˚S).
      NOTA: il numero di volte in cui viene eseguito il programma dipende dall'esito desiderato. Più angoli di rilevazione misurati consentono una maggiore precisione per identificare la direzione della luce sparsa.
   6. Per studi sul diametro del fascio, regolare l'apertura dell'iride al diametro desiderato prima di eseguire il programma SLSP.
      NOTA: leiE, i diametri del fascio laser di 1, 2, 3, 4 e 4,66 mm sono stati utilizzati per meglio imitare i diametri tipici dell'iride. 4,64 mm era il diametro più grande usato poichè questo era il diametro del fascio collimato senza passare attraverso l'apertura dell'iride.
   7. Per studi sull'angolo di incidenza, ruotare il supporto IOL all'angolo di incidenza desiderato prima di eseguire il programma SLSP. Qui sono stati studiati angoli di incidenza (I °) di 0˚, 20˚, 45˚ e 80˚.
      NOTA: Per l'analisi dei dati raccolti è necessario un pacchetto scientifico di elaborazione dati.
   8. Per l'imaging tridimensionale, insieme i dati di ogni scansione a differente ˚S con un pacchetto di elaborazione dati. Stich i dati compilando un libro di matrice in cui l'angolo di misura del sensore (˚S) viene plottato contro l'angolo o la rotazione (˚R).
      NOTA: Per meglio rappresentare le condizioni in vitro , la piattaforma SLSP può essere invertita in modo che il goniophotometro sia al di sopra del IOL e quindi l'IOL puòEssere posizionato all'interno di un bagno di soluzione salina con temperatura controllata. Tuttavia, in queste condizioni, i tempi di sosta del sensore dovranno essere considerevolmente più lunghi per prendere in considerazione il moto della soluzione salina quando il sensore viene spostato da posizione a posizione e sposta il mezzo.

Representative Results

Le misure di goniopotometria possono produrre 360 ​​°R di segnale quando il sensore non è situato sul piano della sorgente luminosa. Tuttavia, per raccogliere misure dalla luce sparsa sul piano della sorgente luminosa (0˚I) il sensore dovrà eclissare la sorgente luminosa, con conseguente meno di 360˚R di segnale. Nei nostri esperimenti, è stato determinato che ~ 20˚R del segnale è stato bloccato come il sensore eclissato la sorgente luminosa.

Gli esperimenti hanno scoperto che a sinistra ea destra della luce sparsa indietro diretta (~ 150 °-175 ° R e ~ 185 °-225 ° R) e a sinistra ea destra della luce sparsa in avanti ( ~ 10˚-25˚R e 325-350˚R). L'influenza del diametro del raggio laser ha rilevato che vi è una correlazione diretta tra il diametro del fascio e l'intensità della luce sparsa, come dovrebbe essere previsto. Come esempio, la figura 3 mostra la differenza nel segnale di dispersione luminosa tra un'apertura iride da 1 mm a 4.64 mm (dimensione della sorgente luminosa collimata senza apertura). Integrando l'area sotto i picchi di segnale, può essere calcolata una differenza quantitativa di intensità del segnale. In alternativa, può essere calcolata l'intensità totale dello spargimento anteriore o posteriore (o la combinazione dei due). Queste informazioni possono essere utili agli oculisti o ai produttori per valutare la qualità dell'IOL.

I pazienti con IOL multifocali impiantati comunemente denunciano l'osservazione della disfotopsia associata allo sprazzo di luce, in particolare durante la guida di notte. I pazienti riferiscono che la dispersione della luce è notevolmente osservata dalle auto passeggeri ( cioè la luce con angoli di incidenza elevati [I °]). Di conseguenza, la diffusione della luce dagli IOL multifocali è stata effettuata con il metodo SLSP (cfr. Fig4). Gli esperimenti hanno rilevato che, rispetto agli IOL monofocali più tipici, IOL multifocali hanno prodotto aree più grandi e più picchi. Come esempio, la figura 4 mostra la scansione SLSP per un angolo di incidenza di 45˚I con un IOL multifocale. La figura 4 presenta un'immagine fotografica della proiezione della luce che passa attraverso un IOL multifocale (cerchio verde con anelli concentrici) insieme al segnale SLSP ingrandito tra gli angoli di rotazione di 300-360 °. La Figura 4 mostra che i nodi osservati visivamente dall'IOL multifocale possono essere rilevati e identificati utilizzando il metodo SLSP e che il segnale intenso e ampio potrebbe essere la causa potenziale per il bagliore osservato da parte dei conducenti notturni.

La correlazione tra angolo di incidenza (I °) e spettro luminoso è stata studiata per IOL monofocali e multifocali (vedi Figura 5 ). Qui, monofocale (a sinistra) e multifocAl (a destra) le IOL sono state ruotate a 0˚I (linea nera), 20˚I (linea tan), 45˚I (linea teal) e 80˚I (linea rossa) per ogni scansione SLSP. Come si vede nel pannello destro, si osserva un allargamento delle cime mentre aumenta l'angolo di incidenza. Inoltre, poiché l'angolo di incidenza si avvicina all'angolo di incidenza di pascolo (~ 80˚I), l'intensità e la luce sparsa aumenta drasticamente. Questi risultati sono attesi perché la maggior parte della luce si riflette (peggiorata) dal mezzo dell'obiettivo vicino a questo angolo di pascolo. Quando si confronta la diffusione della luce IOL multifocale e monofocale con IOL multifocali è stata osservata più del doppio di intensità e con picchi più nitidi rispetto agli IOL monofocali. Queste differenze osservate possono avere un impatto significativo sulla quantità di riflesso riportato dai pazienti. Inoltre, come mostrato da 80˚I scansione (linea rossa del pannello destro), il picco più intenso si trova al limite tra la luce anteriore e quella posteriore (90˚R). È concepibile che questo sia sparsoLa luce può propagarsi lungo la superficie del IOL e essere rilevata alla retina e identificata come riflesso.

Figura 1: Schema dei concetti di rotazione SLSP. ( A ) predisposizione principale di SLSP per profilare quantitativamente la dispersione della luce avanti e indietro dopo l'esposizione ad una lente intraoculare. ( B ) Vista dall'alto della configurazione SLSP dove ˚R è l'angolo di rotazione del sensore. 0˚R è la posizione in cui il sensore completamente eclisse la sorgente luminosa. ( C ) Vista laterale della configurazione SLSP dove ˚S è l'angolo di rilevamento. 0˚S è l'angolo in cui il sensore è sul piano del dispersione di luce che è perpendicolare al IOL. ˚I rappresenta l'angolo di incidenza rispetto alla sorgente luminosa e IOL. Qui, 0˚I è l'angolo dove la luce d'incidente è perpendicolare alla superficie dell'IOL. ThiS è stata modificata da Walker, BN et al. ¹ Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 2: Immagine di SLSP Setup. Immagine fotografica dell'impostazione SLSP che mostra la piattaforma (senza coperchio protettivo leggero). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 3: Correlazione tra intensità di scatto e diametro del fascio. Influenza del diametro del profilo del fascio sull'intensità della luce sparsa. Profilo angolo di rotazione di scatteLuce rossa per diametro fascio da 1 mm e diametro massimo fascio (~ 4,6 mm). Questa cifra è stata modificata da Walker, BN et al. ¹ Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 4: Scorrimento luminoso osservato di IOL multifocale. Prova SLSP di un campione IOL multifocale con un angolo di incidenza di 45 °. L'insetto mostra un profilo ingrandito dei picchi più intensi in avanti corrispondenti ad un'immagine della telecamera dello spargimento della luce (cerchio verde) proiettata su una superficie piana. Questa cifra è stata modificata da Walker, BN et al. ¹ Clicca qui per visualizzare una versione più grande N di questa figura.

Figura 5: Correlazione tra intensità di spettro luminoso e angolo di incidenza (I °). Influenza dell'angolo di incidenza sulla scattering della luce da IOL confrontando IOL monofocali e (destra) multifocali. Si noti che i grafici sembrano solo essere offset poiché cambiando l'angolo di incidenza sposta anche la posizione del dispersore di luce. Questa cifra è stata modificata da Walker, BN et al. ¹ Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

File aggiuntivo 1: Programma software per coordinare il movimento meccanico del sensore con la relativa misurazione della luce .Ove.com/files/ftp_upload/55421/SLSP-JoVE.vi">Please clicca qui per scaricare questo file.

Discussion

I risultati degli esperimenti della piattaforma SLSP hanno scoperto che l'utilizzo di semplici principi di goniopotometria può portare ad un potente strumento per valutare le proprietà di spettro luminoso associate a disegni e materiali IOL unici. In particolare, la piattaforma SLSP ha osservato una correlazione diretta tra la quantità di luce sparsa rilevabile e il diametro del fascio della sorgente luminosa. Inoltre, i picchi multipli dispersi in IOL multifocali sono stati facilmente osservati con il SLSP. Inoltre, quando la fonte di luce si avvicinava all'angolo di pascolo, la SLSP osservò un drammatico aumento della luce sparsa, poiché la maggior parte della luce si rifletteva sulla superficie dell'obiettivo.

Come discusso nel protocollo, l'allineamento della sorgente luminosa e dell'UL è critico per la misurazione precisa della luce sparsa. Inoltre, è essenziale che la posizione del sensore sia accuratamente correlata con la misurazione del sensore, tramite la programmazione software. Allineamento iI ssues possono essere corretti passando l'uscita della luce attraverso aperture a foro che sono sullo stesso piano ottico (X, Y e Z). Possono essere utilizzate anche le aperture a foro posizionate dietro l'IOL per assicurare che anche l'IOL sia correttamente allineato. La risoluzione dei problemi del programma personalizzato viene eseguita assicurandosi che ogni passo del software sta compiendo il risultato desiderato.

La piattaforma SLSP è stata dimostrata per valutare quantitativamente la grandezza e la direzione dello spettro di luce con una capacità di visualizzazione quasi 360˚R. Di conseguenza, la piattaforma SLSP potrebbe essere un potente strumento per valutare i disegni e i materiali IOL attuali e nuovi per meglio prevedere se hanno la possibilità di eccessiva dispersione di luce, in particolare quando associati a potenti programmi di simulazione. Questo approccio non clinico può diminuire la quantità di paziente riportata disfotopsia e migliorare la qualità dell'immagine complessiva dei IOL, portando ad una riduzione dei pazienti insoddisfatti e surGeries per esplodere le lenti.

L'impostazione attuale della piattaforma SLSP presenta limitazioni legate alla migliore rappresentazione delle condizioni in vivo poiché la temperatura e i supporti circostanti non imitano le condizioni dell'occhio. Modifiche alla piattaforma possono essere fatte per correggere questa limitazione. In particolare, la piattaforma può essere invertita in modo che il sensore sia sopra l'IOL e che l'IOL possa essere posizionato in un bagno di soluzione salina con temperatura controllata e / o all'interno di un occhio modello. Questi risultati rappresenterebbero meglio le condizioni sperimentate dai pazienti. Inoltre, 360 ° di imaging potrebbe essere ottenuto modificando il goniophotometro. Queste modifiche alla piattaforma potrebbero essere fatte per migliorare la valutazione dello spettro di luce IOL; Tuttavia, la luce riflessa (luce che riflette lontano dall'occhio) non è una preoccupazione nota per il bagliore o le luci, poiché questa luce non sarà rilevata dalla retina. Una volta effettuate queste modifiche, la SLSP può essere applicata per la valutazione direttaN di disegni e materiali di IOL attuali e futuri. Inoltre, correlare i risultati di SLSP con i pazienti convalidati ei risultati segnalati e le simulazioni informatiche potrebbero essere un potente strumento per meglio prevedere i risultati e, in ultima analisi, aiutare a spostare test ottici da clinici a non clinici. Traduzioni da cliniche a non cliniche porteranno a portare in tempi brevi IOL innovativi e ridurre la necessità di studi clinici potenzialmente dannosi (e costosi).

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