Summary
يصف هذا البروتوكول على ضوء المسح الضوئي تشتت تعريف (سلسب) التي تمكن من تقييم كامل زاوية الكمية من تشتت الأمام والخلف من الضوء من العدسات داخل العين (إولس) باستخدام مبادئ غونيوفوتوميتر.
Abstract
وقد تم تطوير منهجية المسح الجانبي لنثر الضوء (سلسب) للتقييم الكمي للزاوية الكاملة لنثر الضوء الأمامي والخلفي من العدسات داخل العين (إولس) باستخدام مبادئ المقياس الجيني. يصف هذا البروتوكول منصة سلسب وكيف توظف جهاز استشعار فوتوديتكتور التناوب 360 درجة التي يتم مسحها حول عينة إيول أثناء تسجيل شدة وموقع الضوء المتناثرة لأنها تمر عبر المتوسطة إيول. منصة سلسب يمكن استخدامها للتنبؤ، غير سريريا، الميل للتصميم والمواد الحالية والرائدة إيول للحث على الانتثار الضوء. التقييم غير السريرية للخصائص نثر الضوء من إولس يمكن أن تقلل بشكل كبير من عدد من شكاوى المرضى المتعلقة وهج غير المرغوب فيه، لامعة، العيوب البصرية، وضعف جودة الصورة، وغيرها من الظواهر المرتبطة تشتت الضوء غير مقصود. وينبغي إجراء دراسات مستقبلية لربط البيانات سلسب مع النتائج السريرية للمساعدة في تحديدوالتي تقيس الضوء مبعثر هو الأكثر إشكالية للمرضى الذين خضعوا لعملية الساد في أعقاب زرع إيول.
Introduction
تم عرض نهج المسح الجانبي لنثر الضوء (سلسب) لأول مرة لمعالجة الحاجة إلى تقييم كمي لخصائص نثر الضوء من العدسات داخل العين (إولس) في وضع غير السريرية 1 . إن وضع منهجية اختبار لتقييم ميول الانتثار الخفيفة لتصاميم ومواد إيول له أهمية كبيرة من أجل المساعدة في تحديد المشاكل المحتملة للانتثار بالضوء غير المرغوب فيها. يتم الإبلاغ عن الانتثار الضوء عادة من قبل المرضى ولاحظت على أنها وهج، لامعة، عيوب بصرية، وأشكال أخرى من خلل الصوت 2 ، مما يؤدي في بعض الأحيان إلى المريض يطلب إينولانتاتيون إيول. بالإضافة إلى ديسفوتوسيا، الضوء المتناثرة يقلل من كمية ضوء البالستية، مما أدى إلى انخفاض جودة الصورة الإجمالية 3 . تطوير الجهاز الذي يمكن غير سريريا تقييم إمكانية إيول لتفريق الضوء واردة (وترتبط في وقت لاحق مع النتائج ذكرت سريريا) جأن تكون مفيدة.
إن تقييم الخواص البصرية للعدسات اللاصقة (العدسة المستخدمة لتحل محل العدسة البلورية البشرية بعد جراحة الساد) له أهمية خاصة حيث أنه الجهاز الطبي الأكثر شيوعا في العالم (حوالي 20 مليون في السنة) 4 والولايات المتحدة (أكثر من 3 مليون دولار سنويا) 5 . ونتيجة لذلك، حتى نسبة صغيرة من المرضى الذين يعانون من ديسفوتوسيا قد يكون لها تأثير كبير. وبالإضافة إلى ذلك، فإن التكنولوجيات المحسنة بسرعة ( مثل التصاميم الجديدة للأنظمة المتكاملة للمعدات والمواد والقدرات البصرية) تنطوي على إمكانية زيادة المخاوف المتعلقة بانتثار الضوء. على سبيل المثال، تم تصميم إول متعددة البؤر لتحسين حدة البصر القريبة والبعيدة من خلال تصميم العدسات التي تستخدم مبادئ الانكسار والانعراج البصرية. على الرغم من أن ناجحة للغاية، كما تم العثور على هذه العدسات لزيادة كمية الهالات وذكرت وهج، ويرتبط إلى حد كبير مع تشتت الضوء 6
وهناك عدد قليل من الدراسات المخبرية غير السريرية تحاول التنبؤ خلل الصوت من الضوء المتناثرة لأنها تمر عبر إولس 7 . على سبيل المثال، حددت الأبحاث أن إيب هابتيكش (الأسلحة من إيول تستخدم لوضعه في مكانه) وحافة إولس عرضة للحث على كمية كبيرة من وهج ملاحظه منتشرة 8 . تم إدخال طريقة واحدة، وهي طريقة إزالة البالستية والفوتون (بريم)، لقياس كميا من مجموع الضوء غير البالستي بعد مروره من خلال إيول 9 . ومع ذلك، تم تصميم هذه التقنية حساسة للغاية لقياس كثافة شدة الضوء المتناثرة وغير قادر على تحديد الاتجاه من الضوء المتناثرة. ويمكن استخدام برامج المحاكاة الحاسوبية مع عيون نموذج للمساعدة في التنبؤ كثافة واتجاهية مبعثر الضوء من مختلف التصاميم والمواد إيول. على سبيل المثال، الميل لحافة إيول للحث على ليغتم محاكاة t نثر لتحديد التصاميم التي من شأنها أن تحد من كمية الضوء المتناثرة 10 . وعلاوة على ذلك، أثبتت عمليات المحاكاة الحاسوبية التي أدرجت نظرية الانتثار ميا أن زيادة الانتثار الضوئي يمكن أن تقلل من وظيفة نقل التشكيل (متف) للشفرة إيول (علاقة مباشرة بجودة الصورة) 3 . على الرغم من أن من المفيد، اختبارات مقاعد البدلاء الحقيقية ستكون ضرورية للتحقق من هذه المحاكاة التنبؤية.
وللتحقق من عمليات المحاكاة التنبؤية، يكون اختبار المقياس ضروريا، وهو قادر على الكشف عن شكلين مختلفين من الضوء المتناثر، والانتشار المتناثر إلى الأمام والمتخلف إلى الأمام، وتقييمهما كميا. على الرغم من أنه ليس مصدرا لخلل الصوت، فإن الضوء المتناثر المتخلف (تشتت الضوء بعيدا عن العين) هو سبب لخفض جودة الصورة، حيث يمر ضوء أقل من خلال الخط الوريدي ليصل في نهاية المطاف إلى شبكية العين. ضوء متناثرة إلى الأمام (تشتت الضوء نحو شبكية العين) هو مصدر قلق لأطباء العيون كما هوقد يؤدي إلى شكاوى من خلل الصوت (على سبيل المثال وهج، هالة، ولمعان). مثال واحد شائع هو المرضى الإبلاغ عن وهج غير مرغوب فيه إضافية من تمرير السيارات القادمة أثناء القيادة ليلا. هذه المسألة شائعة بشكل خاص مع إولس متعدد البؤر 11 . ومع ذلك، فإن الممارسة الحالية لتحديد الضوء المحتمل المتناثرة إلى الأمام هو لأطباء العيون لتسليط الضوء على العين المريض ونوعيا أن ننظر كم ينعكس الضوء مرة أخرى (متناثرة الضوء المتناثرة) وعلى افتراض أن الضوء المتناثرة المتخلفة سيكون تقريبا نفس متناثرة إلى الأمام الضوء (الذي ليس هو الحال دائما) 12 .
هنا، نحن تصف منهجية اختبار بسيطة باستخدام مبادئ غونيوفوتوميتري لقياس كميا حجم واتجاه الضوء المتناثرة في أنه يمر من خلال عدسة داخل العين. و سلسب تعمل عن طريق تناوب مستشعر الضوئي 360 درجة حول إيول التي تتعرض لضوء sانظر الشكل 1 أ . اخترنا مصدر الليزر الأخضر (543 نانومتر) لتمثيل أفضل الحد الأقصى فوتوبيك المعروفة والاتفاق مع المواصفات القياسية الدولية 13 . هنا، يتم تكييف إول على حامل التناوب و متعدية حيث يمكن استشعار الدائرة الضوئية حولها ومراقبة نثر الضوء قبالة العدسة. ونتيجة لذلك، فإن سلسب لديه القدرة الفريدة لقياس كميا حجم والاتجاه من الضوء المتناثرة. ومع ذلك، على الرغم من عدم وصفها هنا، للحصول على قدرات تنبؤية أفضل، وينبغي إجراء التجارب داخل بيئة تسيطر عليها باستخدام نموذج العين المناسبة. المسافة بين إيول والمستشعر البصري (وكذلك حجم عنصر الاستشعار) تحديد قدرات القرار للجهاز. ومع ذلك، سيكون هناك مفاضلة بين القرار وقوة الإشارة التي سوف تحتاج إلى تعديل، حسب الحاجة.
أن تصف بدقة المبدأإس من منصة سلسب نحدد ثلاثة أنواع من الزوايا التناوبية، انظر الشكلين 1 ب و 1 ج . على وجه التحديد، تمثل زاوية الدوران (˚R) دوران مستشعر ضوئي عندما تدور حول إيول. هنا، 0˚R سيمثل عندما يكون جهاز استشعار وراء العدسة (متناثرة الضوء المتخلف) و 180˚R يمثل عندما يكون الاستشعار أمام العدسة (إلى الأمام ضوء متناثرة). تمثل زوايا 90˚ و 270 the نقاط الانتقال بين الضوء المتناثر إلى الأمام والخلف. وتمثل زاوية الاستشعار (˚S) درجات أن المحساس محوري (في الاتجاهين صعودا وهبوطا) بحيث يمكن الكشف عن أكثر من طائرة واحدة من الضوء المتناثرة. هنا، 0˚S يعني سطح الاستشعار موازية ل إيول (ومصدر الضوء). وأخيرا، تمثل زاوية الانتشار (˚I) الزاوية التي يقترب مصدر الضوء منها. هنا، 0˚I يتوافق عندما يكون ضوء الحادث على المحور البصري لل إيول و 90 &# 730؛ سوف تمثل عندما يكون مصدر الضوء عمودي على الطائرة ميريديونال.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. سلسب إعداد منصة القياس
ملاحظة: جميع خطوات المحاذاة تتطلب الدقة والصبر لضمان الكميات دقيقة عند قياس الضوء مبعثر. لمحة عامة عن الإعداد سلسب في المقدمة في الشكل 1 . هنا، يوضح التوضيح ( الشكل 1A ) المفهوم الأساسي للإعداد سلسب. وبالإضافة إلى ذلك، يساعد الشكلان 1 ب و 1 ج على تحديد الزوايا المختلفة المشار إليها في المناقشة. وعلى وجه التحديد، تعرف الزوايا الثلاث التالية في الشكلين 1 ب و 1 ج : ˚R (زاوية دوران المستشعر)، و ˚S (زاوية استشعار الاستشعار)، و ˚I (زاوية حدوث إول).
- سلسب محاذاة (الشكل 2).
- التركيز مصدر ليزر ضيق لينويدث (هنا، وهو 543 نانومتر الطول الموجي المركزي) في وضع واحد الألياف البصرية التسليم باستخدام 10 × اللانهاية عدسة الهدف تصحيحها.
ملاحظة: اختبار ليغر مصدر لضمان أن التجويف الناتج ثابت أو قياسات سيكون من الصعب تحديد. يتم تحديد شعاع تركز من خلال مراقبة الضوء يمر من خلال الألياف، وهذا لن يحقق كفاءة 100٪، ولكن ينبغي أن يكون كافيا بحيث يمكن الكشف عن الضوء في نهاية المطاف من قبل أجهزة الاستشعار. - كوليمات مصدر الضوء من خلال دمج الألياف البصرية وضع واحد مع عدسة إنفينيتي 10X تصحيحها بحيث يتم وضع الألياف على النقطة المحورية للعدسة موضوعية. وينبغي أن ينتج عن ضوء المخرجات صورة موجية موحدة للحزمة الغوسية.
- وضع فتحة قزحية أمام مصدر الضوء لضبط قطر شعاع غاوس.
ملاحظة: تعيين قطر فتحة العين القزحية لتكون ممثلة للعين البشرية (على سبيل المثال 1-6 مم القطر). كما شكاوى نوع الانتثار ضوء ترتبط عادة مع القيادة الليلية، وأقطار الفتحة القزحية ممثل القزحية المتوسعة قد يكون من الأفضل. - بناء مقياس غونيوفوتومي من خلال ربط سين الضوئيإلى مرحلة دوران بمحرك / برمجة 360 درجة مع ترجمة خطية (x، y، z اتجاه) قدرات باستخدام ذراع قابل للتمديد (آخر معدن مع آخر المشبك).
ملاحظة: تصميم منصة المرحلة التي تمكن الترجمة وكذلك تعديلات الميل. تصميم جبل الاستشعار التي تمكن 360˚ من زاوية دوران الاستشعار (˚R) ويمكن تعديلها على الأقل 45˚ من دوران زاوية الاستشعار (˚S) لقياس طائرات مختلفة من مبعثر. المسافة من الذراع الموسعة تعتمد على حساسية الاستشعار الضوئي والدقة الزاوي المطلوب. - ضبط زاوية الاستشعار للكشف (حسب الحاجة) عن طريق صقل وجه الاستشعار وضبط موقع الذراعين.
- التركيز مصدر ليزر ضيق لينويدث (هنا، وهو 543 نانومتر الطول الموجي المركزي) في وضع واحد الألياف البصرية التسليم باستخدام 10 × اللانهاية عدسة الهدف تصحيحها.
- إول المحاذاة
- بناء منصة عقد إول بحيث يتم وضع إيول فوق المقياس الجوني ( الشكل 2 ).
- لتحقيق ذلك، قم بإنشاء منصة عقد إول بحيث يتم تعليق إول أبفوق مركز المقياس الجوني (عكس مواقف مقياس الجاذبية و إيول هو أيضا ممكن).
- لبناء منصة استخدام أربعة، 18 "طويلة، ½" وظائف أسطواني قطر وقضبان آخر وإرفاقها إلى اللوح 18 × 18. هذا اللوح هو الدعم الأساسي للمنصة.
- لتحقيق ذلك، قم بإنشاء منصة عقد إول بحيث يتم تعليق إول أبفوق مركز المقياس الجوني (عكس مواقف مقياس الجاذبية و إيول هو أيضا ممكن).
- إرفاق مرحلة متعدية (x، y، z الاتجاه) مع إمالة والدوران (I) قدرات تحت اللوح بحيث المرحلة تواجه أسفل.
ملاحظة: مراحل الترجمة مع أحجام خطوة صغيرة (بضعة ميكرون) تمكين دقة أعلى خلال محاذاة إيول وسوف تحسين دقة غونيوفوتوميتري. يمكن تخصيص أبعاد محددة للمنصة لتلبية الاحتياجات الفردية. ونتيجة لذلك، يمكن تعديل الوظائف الأسطوانية وأبعاد اللوح.- قم بإرفاق وصلة إيول بشكل آمن بمنصة إيول القابضة من خلال تثبيط واحد من هابتيك.
ملاحظة: في هذا الدليلمن تجربة الغرض، يتم اختبار إولس في الهواء. ومع ذلك، إولس في الحل ودرجات الحرارة التي تمثل أفضل في ظروف الجسم الحي سيكون مثاليا.
- قم بإرفاق وصلة إيول بشكل آمن بمنصة إيول القابضة من خلال تثبيط واحد من هابتيك.
- محاذاة إيول مباشرة أمام مصدر الضوء (مع الطائرة إيول من التركيز عمودي على مصدر الضوء) باستخدام تعديلات الخطية والميل من إيول عقد مرحلة منصة لضمان أن اتجاه الضوء لا يتغير أثناء المرور من خلال وسط إول. وهذا الموقف يشكل زاوية من حدوث (I˚) من 0˚.
- تحديد موقع النقطة البؤرية للضوء من إيول ووضع جهاز مخروطي صغير في النقطة البؤرية للتخفيف من الكشف عن الضوء ديفوكوسد (عند الضرورة). تحديد النقطة البؤرية للضوء من خلال وضع قطعة من الورق (مثل بطاقة الأعمال) وراء إيول وتحديد أين الضوء هو الأكثر تركيزا. وهذا يمكن أن يكون قياسا ذاتيا.
ملاحظة: هذه الخطوة ضرورية فقط إذا الرغبة في قياس بحتة غير بضوء ألويستيك. - وضع المرحلة بمحركات للمستشعر الضوئي مباشرة تحت إيول للتأكد من أن يول يقع في وسط مسار غونيوفوتوميتر. محاذاة المقياس العدلي بحيث يكون حوالي 12 سم بعيدا عن إيول.
ملاحظة: العلاقة بين إيول و غونيوفوتوميتر تحديد قرار من الاختبارات، حيث يقع بعيدا المقياس غونيوفوتوميتر يمكن تحقيق أكبر القرار. ومع ذلك، فإن زيادة المسافة (وأحجام خطوة أصغر) يؤدي إلى إشارة أقل وأوقات تجريب أطول. - ضبط زاوية وقوع (I˚) عن طريق تناوب إيول عقد منصة المرحلة.
ملاحظة: ينبغي إجراء التجارب الأولية مع زاوية من حدوث 0˚ إلى 80˚. ما بعد 80˚ سوف تبدأ بالقرب من زاوية الرعي حيث ينعكس كل الضوء.
- بناء منصة عقد إول بحيث يتم وضع إيول فوق المقياس الجوني ( الشكل 2 ).
- برمجة
- بناء برنامج لتنسيق مو الميكانيكيةفيمنت من أجهزة الاستشعار مع قياس الضوء المقابلة باستخدام برنامج تصميم النظام (انظر الملف التكميلي 1 وجدول المواد ).
ملاحظة: عند بناء برنامج البرمجيات تأخذ بعين الاعتبار سرعة جهاز استشعار للتأكد من أن الموقع الفعلي للاستشعار يعكس بدقة قياسها المسجل. يتم توفير البرنامج المصمم لهذه التجربة في الملف التكميلي 1 .
- بناء برنامج لتنسيق مو الميكانيكيةفيمنت من أجهزة الاستشعار مع قياس الضوء المقابلة باستخدام برنامج تصميم النظام (انظر الملف التكميلي 1 وجدول المواد ).
2. سلسب التجريب وتحليل البيانات
- المسح الضوئي (˚R)
- تأكد من أن إول ومصدر الضوء محاذاة بشكل صحيح (انظر القسمين 1.1 و 1.2).
- بناء الضميمة حول الاستشعار الضوئي و إيول باستخدام حاوية مع طلاء داخلي غير عاكسة للحد من الكشف عن الضوء الخاطئ. تأكد من توفير فتحة لمصدر الضوء.
ملاحظة: ينبغي تخصيص تصميم معين من الضميمةبناء على ضوء خارجي في الغرفة. ونتيجة لذلك، تصاميم متعددة قابلة للاستخدام. ومع ذلك، فإن الغرض من الضميمة هو التخفيف من جميع الضوء الخارجي من الكشف عنها من قبل أجهزة الاستشعار. - إيقاف جميع مصادر الضوء داخل الغرفة، باستثناء الكمبيوتر البرمجة.
- تشغيل برنامج برنامج سلسب (الخطوة 1.3.1) بحيث أجهزة الاستشعار تدور حول إيول لقياس الضوء المتناثرة في كل درجة من دوران (˚R).
- لقياس الضوء المتناثرة على أكثر من طائرة واحدة، تشغيل برنامج برنامج سلسب عدة مرات في حين ضبط ذراع الاستشعار الموسعة وزاوية الاستشعار قياس (˚S) يدويا.
ملاحظة: عدد مرات تشغيل البرنامج يعتمد على النتيجة المرجوة. وستؤدي زوايا الكشف المقاسة إلى مزيد من الدقة لتحديد اتجاه الضوء المتناثر. - للدراسات على قطر الحزمة، وضبط فتحة قزحية العين إلى القطر المطلوب قبل تشغيل برنامج سلسب.
ملاحظة: لهاه، تم استخدام أقطار شعاع الليزر 1، 2، 3، 4، و 4.64 ملم لأفضل تقليد أقطار القزحية النموذجية. وكان 4.64 ملم أكبر قطر المستخدمة كما كان هذا القطر من شعاع موازاة دون المرور عبر فتحة القزحية. - للدراسات حول زاوية الإصابة، تدوير جبل إيول إلى زاوية المطلوب من الإصابة قبل تشغيل برنامج سلسب. هنا، تمت دراسة زوايا الإصابة (I˚) من 0˚، 20˚، 45˚، و 80..
ملاحظة: هناك حاجة إلى حزمة معالجة البيانات العلمية لتحليل البيانات التي تم جمعها. - لتصوير ثلاثي الأبعاد، ستيتش معا البيانات من كل مسح في ˚S مختلفة مع حزمة معالجة البيانات. ستيتش البيانات عن طريق رسم كتاب مصفوفة حيث يتم رسم زاوية استشعار قياس (˚S) ضد زاوية أو دوران (˚R).
ملاحظة: لتمثيل أفضل في ظروف المختبر ، يمكن عكس منصة سلسب بحيث غونيوفوتوميتر هو فوق إيول ويمكن إيول ثمتوضع داخل حمام حل محلول ملحي يتم التحكم بدرجة حرارته. ومع ذلك، في هذه الظروف، وأجهزة الاستشعار يسكن مرات تحتاج إلى أن تكون أطول بكثير أن تأخذ في الاعتبار حركة محلول ملحي كما يتم نقل أجهزة الاستشعار من موقف إلى موقف ويؤدي إلى تشريد المتوسطة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
القياسات غونيوفوتوميتري يمكن أن تنتج 360˚R إشارة عندما لا يقع الاستشعار على متن الطائرة من مصدر الضوء. ومع ذلك، لجمع القياسات من الضوء المتناثرة على متن الطائرة من مصدر الضوء (0˚I) وأجهزة الاستشعار سوف تحتاج إلى كسوف مصدر الضوء، مما أدى إلى أقل من 360˚R من الإشارة. في تجاربنا، فقد تقرر أن ~ 20˚R من إشارة تم حظرها كما خسوس استشعار مصدر الضوء.
ووجدت التجارب أن أربعة مواقع رئيسية لانتثار الضوء لوحظت إلى اليسار واليمين من الضوء المتناثر مباشرة مباشرة (~ 150˚-175˚R و ~ 185˚-225˚R) وإلى اليسار واليمين من الضوء المباشر المتناثرة إلى الأمام ( ~ 10˚-25˚R و 325-350˚R). وجد تأثير قطر شعاع الليزر أن هناك علاقة مباشرة بين قطر الحزمة وشدة الضوء المتناثرة، كما هو متوقع. وكمثال على ذلك، يبين الشكل 3 الفرق في إشارة الانتثار الخفيفة بين فتحة القزحية 1 مم و 4.64 مم (حجم مصدر الضوء المصقول بدون فتحة). من خلال دمج المنطقة تحت قمم إشارة، يمكن حساب الفرق الكمي في كثافة الإشارة. وبدلا من ذلك، يمكن حساب الكثافة الكلية للانتثار الأمامي أو الخلفي (أو الجمع بين الاثنين). قد تكون هذه المعلومات مفيدة لأطباء العيون أو الشركات المصنعة لتقييم نوعية إيول.
المرضى الذين يعانون من إولس متعدد البؤر مزروع عادة الإبلاغ عن الشكاوى حول رصد خلل الصوت المرتبطة مبعثر الضوء، وخاصة أثناء القيادة ليلا. يقول المرضى أن تشتت الضوء هو إلى حد كبير لوحظ من مرور السيارات ( أي ضوء مع زوايا كبيرة من حالات [I˚]). ونتيجة لذلك، كان الانتثار الضوء من إولس متعدد البؤر اختبار باستخدام طريقة سلسب (انظر الشكل4). وجدت التجارب أنه، بالمقارنة مع أكثر إولس أحادية البؤرة نموذجية، إولس متعدد البؤر أنتجت مناطق ذروة أكبر وكذلك قمم أكثر. على سبيل المثال، ويبين الشكل 4 مسح سلسب لزاوية 45˚I من الإصابة مع إول متعدد البؤر. الشكل 4 أقحم يظهر صورة فوتوغرافية للإسقاط الضوء يمر من خلال إول متعدد البؤر (دائرة خضراء مع حلقات متحدة المركز) جنبا إلى جنب مع إشارة سلسب تضخيم بين زوايا دوران 300-360˚. ويبين الشكل 4 أنه يمكن الكشف عن العقد التي تمت ملاحظتها بصريا من إيول متعدد البؤر وتحديدها باستخدام طريقة سلسب وأن إشارة مكثفة واسعة يمكن أن يكون السبب المحتمل للوهج لوحظ من قبل السائقين ليلا.
وقد تمت دراسة العلاقة بين زاوية الإصابة (I˚) والانتثار الخفيف للأنماط المتقطعة (إول) أحادية البؤرة ومتعددة البؤر (انظر الشكل 5 ). هنا، أحادي البؤرة (يسار) ومتعدد(يمين)، و 20˚I (خط تان)، و 45˚I (خط تيل)، و 80˚I (خط أحمر) لكل مسح سلسب. كما رأينا في اللوحة اليمنى، ويلاحظ توسيع القمم مع زيادة زاوية الإصابة. وبالإضافة إلى ذلك، مع زاوية زاوية الاقتراب من زاوية حدوث الرعي (~ 80˚I) كثافة وضوء متناثرة بشكل كبير. ومن المتوقع أن تظهر هذه النتائج نظرا لأن معظم الضوء ينعكس ( أي غرازيد) قبالة وسط العدسة بالقرب من هذه الزاوية الرعي. عند مقارنة متعدد البؤر ومتعددة البؤر إيولز ضوء مبعثر من إولس متعدد البؤر لوحظ أن تكون أكثر من مرتين كما كثافة مع قمم أكثر وضوحا من إولس أحادي البؤرة. هذه الفروق لاحظت قد تؤثر بشكل كبير على كمية وهج ذكرت من قبل المرضى. وبالإضافة إلى ذلك، كما هو مبين من 80˚I المسح الضوئي (الخط الأحمر من اللوحة اليمنى)، وتقع الذروة الأكثر كثافة على الحدود بين الأمامية والظهر متناثرة ضوء (90˚R). ومن المتصور أن هذا متناثرةقد ينشر الضوء على طول سطح العين ويكشف في شبكية العين ويحدد على أنه وهج.
الشكل 1: تخطيطي للمفاهيم الدورانية سلسب. ( أ ) الإعداد الرئيسي سلسب لتحديد كميا تشتت الضوء إلى الأمام والخلف بعد التعرض لعدسة العين. ( ب ) أعلى عرض لإعداد سلسب حيث ˚R هو زاوية دوران الاستشعار. 0˚R هو المكان الذي يقوم فيه جهاز االستشعار باكتشاف مصدر الضوء تماما. ( ج ) عرض جانبي للإعداد سلسب حيث ˚S هي زاوية الاستشعار. 0˚S هي الزاوية حيث يكون المستشعر على متن طائرة مبعثر ضوئية تكون عموديا على خط البصر. ˚I تمثل زاوية الإصابة فيما يتعلق بمصدر الضوء و إيول. هنا، 0˚I هي الزاوية حيث ضوء الحادث هو عمودي على سطح إيول. ثيتم تعديل الرقم s من ووكر، بن وآخرون. 1 الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2: صورة من إعداد سلسب. صورة فوتوغرافية من الإعداد سلسب تظهر منصة (بدون غطاء واقية الخفيفة). الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 3: الترابط بين شدة الضوء المبعثر وقطر الشعاع. تأثير شعاع الملف الشخصي قطر على شدة الضوء المتناثرة. دوران زاوية الشخصي من سكاتالضوء الأحمر ل 1 مم شعاع قطرها والحد الأقصى لحزمة شعاع (~ 4.6 ملم). تم تعديل هذا الرقم من ووكر، بن وآخرون. 1 الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 4: الضوء مبعثر مبعثر إيول متعدد البؤر. اختبار سلسب من عينة إيول متعدد البؤر مع زاوية الإصابة 45˚. يظهر إنسيت لمحة مكبرة من قمم اشتعلت إلى الأمام الأكثر كثافة المقابلة لصورة الكاميرا من تشتت الضوء (دائرة خضراء) المتوقعة على سطح الطائرة. تم تعديل هذا الرقم من ووكر، بن وآخرون. 1 الرجاء انقر هنا لعرض أكبر فيسيو n من هذا الرقم.
الشكل 5: الترابط بين شدة الانتثار الخفيفة وزاوية حدوثها (I˚). تأثير زاوية الإصابة على نثر الضوء من إولس مقارنة (يسار) أحادي البؤرة و (يمين) متعدد البؤر إولس. لاحظ أن الرسوم البيانية تظهر فقط أن تكون إزاحة منذ تغيير زاوية الإصابة أيضا بتحويل موقع متناثرة من الضوء. تم تعديل هذا الرقم من ووكر، بن وآخرون. 1 الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الملف التكميلي 1: برنامج البرمجيات لتنسيق الحركة الميكانيكية للمستشعر مع قياس الضوء المقابلة لها .ove.com/files/ftp_upload/55421/SLSP-JoVE.vi"> الرجاء النقر هنا لتحميل هذا الملف.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
وقد وجدت نتائج التجارب منصة سلسب أن استخدام مبادئ غونوفوتوميتري بسيطة يمكن أن يؤدي إلى أداة قوية لتقييم خصائص الضوء مبعثر المرتبطة التصاميم والمواد إيول فريدة من نوعها. على وجه التحديد، لاحظت منصة سلسب وجود علاقة مباشرة بين كمية الضوء المتناثرة للكشف وقطر شعاع مصدر الضوء. بالإضافة إلى ذلك، لوحظت قمم متناثرة متعددة وجدت في إولس متعدد البؤر بسهولة مع سلسب. وعلاوة على ذلك، كما اقترب مصدر الضوء من زاوية الرعي، لاحظ سلسب زيادة كبيرة في ضوء متناثرة كما ينعكس معظم الضوء قبالة سطح العدسة.
كما نوقش في البروتوكول، ومحاذاة مصدر الضوء و إيول أمر بالغ الأهمية لقياس دقيق للضوء متناثرة. وبالإضافة إلى ذلك، فمن الضروري أن يرتبط موقع جهاز استشعار بدقة مع قياس أجهزة الاستشعار، عن طريق برمجة البرمجيات. محاذاة طيمكن تصحيح سوس عن طريق تمرير الإخراج الضوء من خلال فتحات الثقب التي هي على نفس المستوى البصري (X، Y، Z). فتحات الثقب وضعت وراء إيول يمكن أن تستخدم أيضا لضمان أن يتم محاذاة إيول أيضا بشكل صحيح. يتم تحري الخلل وإصلاحه في برنامج البرنامج المخصص من خلال التأكد من أن كل خطوة من خطوات البرامج تحقق النتيجة المرجوة.
وقد أثبتت منصة سلسب لتقييم كميا حجم واتجاه مبعثر الضوء مع ما يقرب من 360˚R القدرة على المشاهدة. ونتيجة لذلك، يمكن للمنصة سلسب أن تكون أداة قوية لتقييم التصاميم والمواد الجديدة والرائدة للإنذار المبكر من أجل التنبؤ بشكل أفضل إذا كانت لديهم القدرة على تشتت الضوء بشكل مفرط، خاصة عندما يقترن ببرامج محاكاة قوية. هذا النهج غير السريرية يمكن أن تقلل من كمية المريض ذكرت ديسفوتوسيا وتحسين جودة الصورة الشاملة لل إيولس، مما يؤدي إلى انخفاض في المرضى غير راضين والثانوية سورجيريز لاستكشاف العدسات.
إعداد منصة سلسب الحالي لديه قيود تتعلق أفضل تمثيل في الظروف المجراة حيث درجة الحرارة وسائل الإعلام المحيطة لا تقليد ظروف العين. يمكن إجراء تعديلات على المنصة لتصحيح هذا القيد. على وجه التحديد، يمكن عكس المنصة بحيث يكون جهاز الاستشعار فوق إيول و إيول يمكن وضعها في حمام حل محلول ملحي التحكم في درجة الحرارة و / أو داخل العين نموذج. ومن شأن هذه النتائج أن تمثل بشكل أفضل الظروف التي يعاني منها المرضى. وبالإضافة إلى ذلك، 360˚ من التصوير يمكن أن يتحقق عن طريق تعديل المقياس الجوني. ويمكن إجراء هذه التغييرات على المنصة لتحسين تقييم التبعثر الضوء إول. ومع ذلك، فإن الضوء الخلفي (الضوء الذي يعكس بعيدا عن العين) ليست مصدر قلق معروف للوهج أو غليستينينغز حيث لن يتم الكشف عن هذا الضوء من قبل شبكية العين. بعد إجراء هذه التعديلات، يمكن تطبيق سلسب ل إيفالواتيو المباشرn من التصاميم والمواد من إولس الحالية والمستقبلية. وبالإضافة إلى ذلك، فإن ربط نتائج سلسب مع النتائج التحقق من صحة المريض ذكرت والمحاكاة الكمبيوتر يمكن أن تكون أداة قوية للتنبؤ أفضل النتائج وتساعد في نهاية المطاف نقل الاختبارات البصرية من السريرية إلى غير السريرية. الترجمة من السريرية إلى غير السريرية يؤدي إلى جلب إولس مبتكرة إلى السوق عاجلا وتقليل الحاجة إلى دراسات سريرية ضارة (ومكلفة).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
إن ذكر المنتجات التجارية أو مصادرها أو استخدامها فيما يتعلق بالمواد المبلغ عنها في هذه الوثيقة لا يفسر على أنه إقرار فعلي أو ضمني بهذه المنتجات من قبل وزارة الصحة والخدمات الإنسانية.
Acknowledgments
ويود المؤلفون أن يشكروا الشركات على الوصول إلى إولس أحادي البؤرة ومتعدد البؤر. وأيد هذا العمل معهد أوك ريدج للعلوم والتعليم (أوريس) وبرنامج زمالات الأجهزة الطبية (مدف) ومساهماتهم موضع تقدير. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الكتاب أود أن أشكر صموئيل سونغ على مساهماته في المختبر.
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).
