Summary
Denne protokol beskriver scanningslysfordelingsprofilen (SLSP), der muliggør fuldvinkel kvantitativ evaluering af fremad og bagud spredning af lys fra intraokulære linser (IOL'er) ved anvendelse af goniophotometerprincipper.
Abstract
Scanning Light Scattering Profiler (SLSP) -metoden er udviklet til fuldvinkel kvantitativ evaluering af fremad og bagud lysspredning fra intraokulære linser (IOL'er) ved anvendelse af goniophotometerprincipper. Denne protokol beskriver SLSP-platformen, og hvordan den anvender en 360 ° rotationsfotodetektorføler, der scannes rundt om en IOL-prøve, mens du optager intensiteten og placeringen af spredt lys, når det passerer gennem IOL-mediet. SLSP-platformen kan bruges til at forudsige, ikke-klinisk, tilbøjeligheden til nuværende og nye IOL-design og materialer til at fremkalde lysdisplay. Ikke-klinisk vurdering af IOLs lysdisplayegenskaber kan betydeligt reducere antallet af patientklager relateret til uønsket blænding, glinstring, optiske fejl, dårlig billedkvalitet og andre fænomener forbundet med utilsigtet lysspredning. Fremtidige undersøgelser bør udføres for at korrelere SLSP-data med kliniske resultater for at hjælpe med at identificereHvilken målt lyspredning er mest problematisk for patienter, der har undergået kataraktkirurgi efter IOL-implantation.
Introduction
Scanning lette spredningsprofil (SLSP) tilgang blev først indført for at imødekomme behovet for kvantitativt at evaluere lette spredningsegenskaber for intraokulære linser (IOL'er) i en ikke-klinisk indstilling 1 . Udvikling af en testmetode til evaluering af lette spredningstendenser af IOL-design og -materialer er af stor interesse for at hjælpe med at identificere potentielle uønskede lysfordelingsproblemer. Lyspredning rapporteres almindeligvis af patienter og observeres som blænding, glinstning, optiske mangler og andre former for dysphotopsia 2 , som nogle gange fører til en patient, der anmoder om IOL-eksplosionen. Ud over dysphotopsia reducerer spredt lys mængden af ballistisk lys, hvilket resulterer i en lavere samlet billedkvalitet 3 . Udvikling af en enhed, der ikke-klinisk kan evaluere IOL potentialet til at sprede det indkommende lys (og senere korreleret med klinisk rapporterede resultater) cEn være nyttig.
Evaluering af IOLs optiske egenskaber (linsen, der bruges til at erstatte den menneskelige krystallinske linse efter kataraktkirurgi) er af særlig interesse, da det er den mest implanterede medicinske enhed i verden (næsten 20 millioner om året) 4 og USA (over 3 Mio. Om året) 5 . Som følge heraf kan selv en lille procentdel af patienter, der rapporterer dysphotopsi, have stor indflydelse. Hertil kommer, at hurtigt forbedrede teknologier ( fx nye IOL-design, materialer og optiske evner) har potentiale til at øge bekymringer relateret til lysfordeling. For eksempel er multifokale IOL'er designet til at forbedre nær og langt synsfokus ved at designe linser, som udnytter refraktion og diffraktion optiske principper. Selvom de er meget succesfulde, har disse linser også vist sig at øge mængden af rapporterede haloer og blænding, der i vid udstrækning er forbundet med spredning af lys 6
Et par ikke-kliniske laboratorieundersøgelser forsøger at forudsige dysphotopsi fra spredt lys, da det passerer gennem IOL 7 . For eksempel har forskning identificeret, at IOL haptics (armene i IOL bruges til at sætte det på plads), og kanten af IOL'erne er tilbøjelige til at fremkalde en stor mængde af det observerede blændingsspredte lys 8 . En metode, en ballistisk-foton-fjernende integrations-sfære metode (BRIM) blev indført for kvantitativt at måle mængden af totalt ikke-ballistisk lys efter passage gennem en IOL 9 . Denne meget følsomme teknik er imidlertid designet til at måle den totale intensitet af spredt lys og kan ikke identificere retningsdygtigheden af det spredte lys. Computersimulationssoftware kan bruges med model øjne til at forudsige intensitet og directionality af lys scatter fra forskellige IOL designs og materialer. For eksempel er tilbøjelighed til IOL-kanten til at inducere lighenT spredning blev simuleret for at identificere designs, der ville begrænse mængden af spredt lys 10 . Desuden bekræftede computersimuleringer, der indarbejdede Mie scattering teorien, at øget lys scatter kan reducere modulen overføringsfunktion (MTF) i IOL (en direkte korrelation til billedkvalitet) 3 . Selvom det er nyttigt, ville egentlige bænttests være nødvendige for at verificere disse prædiktive simuleringer.
For at verificere prediktive simuleringer er en bænttest nødvendig, der er i stand til at detektere og kvantitativt evaluere to forskellige former for spredt lys, fremad spredt og bagud spredt lys. Selvom det ikke er en kilde til dysfotografi, er det bagud spredt lys (lysspredning væk fra øjet) en årsag til reduceret billedkvalitet, da mindre lys passerer gennem IOL'en for i sidste ende at nå nethinden. Fremad spredt lys (lysspredning mod nethinden) er en bekymring for oftalmologer som detKan resultere i klager over dysphotopsi ( fx blænding, halo og glittring). Et almindeligt eksempel er, at patienter rapporterer ekstra uønsket blænding fra at passere kommende biler i løbet af natten Dette problem er særligt fælles med multifokale IOL'er 11 . Den nuværende praksis for at identificere potentielt fremad spredt lys er imidlertid, at oftalmologer skinner lys på patientens øje og kvalitativt observerer hvor meget lys reflekteres tilbage (bagud spredt lys) og antager at det bagud spredte lys vil være omtrent det samme som fremad spredt Lys (hvilket ikke altid er tilfældet) 12 .
Her beskriver vi en simpel testmetode ved hjælp af goniophotometry principper for kvantitativt at måle størrelsen og retningen af spredt lys ved det passerer gennem en intraokulær linse. SLSP'en fungerer ved at rotere en fotodiode sensor 360 grader omkring en IOL, der er udsat for et lys sOurce, se figur 1a . Vi valgte en grøn laser kilde (543 nm) til bedst at repræsentere det kendte fotopiske maksimum og være i overensstemmelse med de internationale standardspecifikationer 13 . Her er en IOL tilpasset til en rotations- og translationsholder, hvor en fotodiodeføler kan cirkulere rundt og observere lysudspredning fra linsen. Som følge heraf har SLSP den unikke evne til kvantitativt at måle størrelsen og retningen af spredt lys. Men selv om det ikke er beskrevet her for bedre forudsigelsesevne, skal forsøg udføres inden for et kontrolleret miljø ved hjælp af en passende øjenmodel. Afstanden mellem IOL og den optiske sensor (samt størrelsen på sensorelementet) bestemmer enhedens opløsningsmuligheder. Der vil imidlertid være en bytte mellem opløsning og signalstyrke, som skal justeres efter behov.
At præcist beskrive princippetEs af SLSP platformen definerer vi tre typer rotationsvinkler, se figur 1b og 1c . Specielt repræsenterer rotationsvinklen (˚R) rotationen af en fotodiode sensor, da den roterer rundt om en IOL. Her ville 0˚R repræsentere, når sensoren er bag linsen (bagud spredt lys) og 180˚R repræsenterer, når sensoren er foran linsen (fremad spredt lys). Vinkler på 90˚ og 270˚ repræsenterer overgangspunkterne mellem fremad og bagud spredt lys. Sensorvinklen (˚S) repræsenterer grader, at sensoren drejes (i op- og nedadgående retning), så den kan registrere mere end et plan for spredt lys. Her betyder 0˚S, at sensoroverfladen er parallel med IOL (og lyskilde). Endelig repræsenterer indfaldsvinklen (˚I) den vinkel, som lyskilden nærmer sig IOL fra. Her svarer 0˚I til, når indfaldende lys er på den optiske akse i IOL og 90 &# 730; Ville repræsentere, når lyskilden er vinkelret på Meridionalplanet.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. SLSP-måleplatformforberedelse
BEMÆRK: Alle justeringstrin kræver præcision og tålmodighed for at sikre nøjagtig kvantificering ved måling af lysspredning. En oversigt over SLSP-opsætningen i henhold til figur 1 . Her viser en illustration ( figur 1a ) det grundlæggende koncept for SLSP-opsætningen. Derudover hjælper fig. 1b og 1c med at definere de forskellige vinkler, der henvises til i diskussionen. Specifikt defineres de følgende tre vinkler inden for figur 1b og 1c : ˚R (sensorens rotationsvinkel), ˚S (sensorvinkel) og ˚I (IOL-indfaldsvinkel).
- SLSP-justering (figur 2).
- Fokusér en smal-linebredde laser kilde (her en 543 nm central bølgelængde) til en single-mode levering optisk fiber ved hjælp af en 10 × uendelig korrigeret objektiv objektiv.
BEMÆRK: Test lårT kilde for at sikre, at lumenudgangen er stabil, eller målinger vil være vanskelige at kvantificere. En fokuseret stråle bestemmes ved at observere lys, der passerer gennem fiberen, hvilket vil ikke opnå 100% effektivitet, men skal være tilstrækkeligt, så lyset til sidst kan detekteres af sensoren. - Collimere lyskilden ved at integrere single-mode optisk fiber med en 10X uendelig korrigeret objektivlins, så fiberen er placeret på objektivets fokuspunkt. Udgangslampen skal resultere i en ensartet gaussisk bjælkeprofil.
- Placer en irisåbning foran lyskilden for at justere Gaussisk stråles diameter.
BEMÆRK: Indstil irisblændediameteren for at være repræsentativ for et menneskeligt øje ( f.eks. 1-6 mm diameter). Da klagerne for lysspredningstypen almindeligvis er forbundet med natkørsel, kan irisblændediametre, der er repræsentative for en dilateret iris, være at foretrække. - Konstruer et goniophotometer ved at vedhæfte en fotodiode senSor til et motoriseret / programmerbart 360 ° rotationsstadium med lineær oversættelse (x, y og z retning) evner ved hjælp af en forlængelig arm (metalpost med postklemme).
BEMÆRK: Design en platform, der muliggør oversættelse såvel som vippejusteringer. Design sensor mount, der muliggør 360 ° af sensorens rotationsvinkel (˚R) og kan indstilles til mindst 45˚ sensorvinkelrotation (˚S) til måling af forskellige scatterplader. Afstanden på den forlængede arm afhænger af fotodiodensensorens følsomhed og den ønskede vinkelpræcision. - Juster sensorens vinkel for detektion (efter behov) ved at vinkle sensorfladen og justere armens placering.
- Fokusér en smal-linebredde laser kilde (her en 543 nm central bølgelængde) til en single-mode levering optisk fiber ved hjælp af en 10 × uendelig korrigeret objektiv objektiv.
- IOL Alignment
- Konstruer en IOL holdeplatform, så IOL er placeret over goniophotometeret ( Figur 2 ).
- For at opnå dette skal du bygge IOL holdingsplatformen, så IOL'en er suspenderet abOve midtpunktet af goniophotometeret (vendepositionen af goniophotometeret og IOL er også muligt).
- For at konstruere platformen, brug cylindriske stolper med 18 "lange, ½" diameter og stolpe og fastgør dem til et 18 x 18 "brødbræt. Dette brødbræt er basisstøtten til platformen.
- For at opnå dette skal du bygge IOL holdingsplatformen, så IOL'en er suspenderet abOve midtpunktet af goniophotometeret (vendepositionen af goniophotometeret og IOL er også muligt).
- Vedhæft et translationsfase (x, y og z retning) med vippende og roterende (I˚) funktioner under brødbrættet, så scenen vender nedad.
BEMÆRK: Oversættelsestrin med små trinstørrelser (nogle få mikroner) muliggør højere præcision under justeringen af IOL og forbedrer goniophotometri-nøjagtigheden. Platformens specifikke dimensioner kan tilpasses individuelle behov. Som et resultat heraf kan de cylindriske indlæg og breadboard dimensioner justeres.- Fastgør IOL'en sikkert til IOL-holdeplatformen ved at klemme en af IOL-haptikerne.
BEMÆRK: I dette bevisAf formål eksperiment, IOLs testes i luften; Imidlertid vil IOL'er i opløsning og temperaturer, som bedst repræsenterer in vivo betingelser, være ideelle.
- Fastgør IOL'en sikkert til IOL-holdeplatformen ved at klemme en af IOL-haptikerne.
- Juster IOL direkte foran lyskilden (med fokuspunktet IOL vinkelret på lyskilden) ved hjælp af lineære og hældningsjusteringer fra IOL-holdplatformen for at sikre, at lysretningen ikke ændrer sig, mens den passerer gennem midten af IOL. Denne position vil udgøre en indfaldsvinkel (I˚) på 0˚.
- Identificer placeringen af lyspunktets spotpunkt fra IOL'en og placér en lille konisk enhed på brændpunktet for at begrænse detektion af defokuseret lys (hvis nødvendigt). Identificer lysets brændpunkt ved at placere et stykke papir (f.eks. Et visitkort) bag IOL og identificere, hvor lyset er mest tæt fokuseret. Dette kan være en subjektiv måling.
BEMÆRK: Dette trin er kun nødvendigt, hvis du ønsker at måle rent non-bAllistisk lys. - Placer det motoriserede trin for fotodiodeføleren direkte under IOL for at sikre, at IOL'en er placeret i midten af goniophotometerbanen. Juster goniophotometeret, så det er ca. 12 cm væk fra IOL.
BEMÆRK: Forholdet mellem IOL og goniophotometeret bestemmer testens opløsning, hvor jo længere væk goniopotometeret er placeret, kan den større opløsning opnås. Øget afstand (og mindre trinstørrelser) vil dog resultere i lavere signal og længere eksperimentationstider. - Juster indfaldsvinklen (I˚) ved at dreje IOL-holdplatformen.
BEMÆRK: De første forsøg skal udføres med en indfaldsvinkel på 0˚ til 80˚. Ud over 80˚ begynder man at nærme græsningsvinklen, hvor alt lys vil blive afspejlet.
- Konstruer en IOL holdeplatform, så IOL er placeret over goniophotometeret ( Figur 2 ).
- Programmering
- Byg et softwareprogram til at koordinere den mekaniske moSensoren med den tilsvarende lysmåling ved hjælp af systemdesign software (se Supplerende fil 1 og Materialebeskrivelse ).
BEMÆRK: Ved opbygning af softwareprogrammet tages hensyn til sensorens hastighed for at sikre, at sensorens fysiske placering nøjagtigt afspejler dens registrerede måling. Programmet, der er designet til dette eksperiment, findes i Supplerende fil 1 .
- Byg et softwareprogram til at koordinere den mekaniske moSensoren med den tilsvarende lysmåling ved hjælp af systemdesign software (se Supplerende fil 1 og Materialebeskrivelse ).
2. SLSP-eksperimentering og dataanalyse
- Scanning (˚R)
- Sørg for, at IOL og lyskilden er korrekt justeret (se afsnit 1.1 og 1.2).
- Konstruer et kabinet omkring fotodiode-sensoren og IOL'en ved hjælp af en beholder med ikke-reflekterende indvendig belægning for at minimere detektionen af vandrende lys. Sørg for at give en åbning til lyskilden.
BEMÆRK: Skabets specifikke design skal tilpassesBaseret på et eksternt lys i rummet. Som et resultat er flere designs anvendelige. Formålet med kabinettet er imidlertid at afbøde alt eksternt lys fra at blive detekteret af sensoren. - Sluk alle lyskilder i rummet, undtagen programmeringscomputeren.
- Kør SLSP softwareprogrammet (trin 1.3.1), så sensoren roterer rundt i IOL for at måle spredt lys ved hver rotationsgrad (˚R).
- For at måle spredt lys på mere end et plan skal du køre SLSP-softwaren flere gange, mens man manuelt justerer sensorens udvidede arm og sensorens målingsvinkel (˚S).
BEMÆRK: Antallet af gange, programmet køres, afhænger af det ønskede resultat. Jo flere målte målingsvinkler vil resultere i mere præcision for at identificere retningen af spredt lys. - Til undersøgelser af strålediameter skal du justere irisåbningen til den ønskede diameter, før du kører SLSP-programmet.
BEMÆRK: HendeE, blev laserstråldiametrene på 1, 2, 3, 4 og 4,64 mm anvendt til at efterligne typiske irisdiametre. 4,64 mm var den største diameter, der blev brugt, da dette var diameteren af den kollimerede stråle uden at passere gennem irisåbningen. - For undersøgelser af indfaldsvinkel drejes IOL-foden til den ønskede indfaldsvinkel, før du kører SLSP-programmet. Her blev indfaldsvinkler (I˚) på 0˚, 20˚, 45˚ og 80˚ undersøgt.
BEMÆRK: Der kræves en videnskabelig databehandlingspakke til analyse af de indsamlede data. - Til tredimensionel billeddannelse samler dataene fra hver scanning til forskellige ˚S med en databehandlingspakke. Stich dataene ved at tegne en matrix bog, hvor sensorens målingsvinkel (˚S) er tegnet mod vinkel eller rotation (˚R).
BEMÆRK: For bedre at repræsentere in vitro- forhold kan SLSP-platformen vendes, så at goniophotometeret ligger over IOL, og IOL kan derefterAnbringes inde i et temperaturreguleret saltvandsløsningsbad. Under disse forhold vil sensoropholdstider imidlertid være væsentligt længere for at tage hensyn til saltvandsløsningen, når sensoren flyttes fra position til position og forskyder mediet.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Goniophotometry målinger kan producere 360˚R signal når sensoren ikke er placeret på lyskildens plan. For at indsamle målinger fra spredt lys på lyskildens plan (0˚I) skal sensoren imidlertid formørke lyskilden, hvilket resulterer i mindre end 360˚R signal. I vores forsøg blev det fastslået, at ~ 20˚R signalet blev blokeret, da sensoren oversvømmede lyskilden.
Eksperimenter fandt ud af, at fire hovedsteder for lysspredning observeres til venstre og højre for direkte tilbagevendende spredt lys (~ 150˚-175˚R og ~ 185˚-225˚R) og til venstre og højre for direkte fremad spredt lys ( ~ 10˚-25˚R og 325-350˚R). Påvirkningen af laserstrålediameteren viste, at der er en direkte sammenhæng mellem strålediameteren og intensiteten af spredt lys, som det forventes. Som et eksempel viser figur 3 forskellen i lysspredningssignalet mellem en irisåbning på 1 mm og 4,64 mm (størrelsen af den kollimerede lyskilde uden en åbning). Ved at integrere området under signal toppe kan en kvantitativ forskel i signalintensitet beregnes. Alternativt kan den totale intensitet af for- eller bagspridning (eller kombinationen af de to) beregnes. Disse oplysninger kan være nyttige for oftalmologer eller producenter til at vurdere kvaliteten af IOL.
Patienter med implanterede multifokale IOL rapporterer normalt klager over observering af dysphotopsi forbundet med lyspredning, især under kørsel om natten. Patienter rapporterer, at spredningen af lys i vid udstrækning er observeret fra passerende biler ( dvs. lys med store indfaldsvinkler [I˚]). Som resultat heraf testede lysdisciplin fra multifokale IOL'er ved hjælp af SLSP-metoden (se figur4). Eksperimenter viste, at i sammenligning med mere typiske monofokale IOL'er producerede multifokale IOL større spidsarealer samt flere toppe. Som et eksempel viser figur 4 SLSP-scanningen for en 45˚I indfaldsvinkel med en multifokal IOL. Figur 4 indsats viser et fotografisk billede af lysprojektionen, der passerer gennem en multifokal IOL (grøn cirkel med koncentriske ringe) sammen med det forstørrede SLSP-signal mellem rotationsvinklerne på 300-360˚. Figur 4 viser, at de visuelt observerede noder fra den multifokale IOL kan detekteres og identificeres ved hjælp af SLSP-metoden, og at det intense og brede signal kunne være den potentielle årsag til den observerede blænding ved nattchauffører.
Sammenhængen mellem forekomst af indfaldsvinkel (I˚) og lysspredning blev undersøgt for monofokale og multifokale IOL'er (se figur 5 ). Her, monofokale (venstre) og multifocAl (højre) IOL'erne blev roteret ved 0˚I (sort linje), 20˚I (tan line), 45˚I (teal linje) og 80˚I (rød linje) for hver SLSP scan. Som set i højre panel observeres en udvidelse af toppene, da forekomsten af forekomsten stiger. Da indfaldsvinklen nærmer sig græsningsfrekvensvinklen (~ 80˚I), øges intensiteten og det spredte lys dramatisk. Disse resultater forventes, da det meste lys reflekteres ( dvs. beplantet) ud af linsemediet nær denne græsningsvinkel. Ved sammenligning af multifokale og monofokale IOL'er blev lysspredning fra multifokale IOL'er observeret at være mere end dobbelt så intens og med skarpere toppe end monofokale IOL'er. Disse observerede forskelle kan påvirke mængden af blænding rapporteret af patienterne væsentligt. Desuden er den mest intense top, som vist fra 80˚I-scanningen (rød linje på højre panel), placeret ved grænsen mellem for- og bagudspredt lys (90˚R). Det er tænkeligt, at dette spredesLyset kan formeres langs overfladen af IOL og detekteres ved nethinden og identificeres som blænding.
Figur 1: Skematisk af SLSP Rotational Concepts. ( A ) SLSP hovedindstilling til kvantitativt profilering af fremad og bagud lysfordeling efter eksponering for en intraokulær linse. ( B ) Set ovenfra af SLSP opsætning hvor ˚R er rotationsvinklen på sensoren. 0˚R er det sted, hvor sensoren fuldstændig formørker lyskilden. ( C ) Set fra siden af SLSP-opsætningen, hvor ˚S er følevinklen. 0˚S er vinklen, hvor sensoren er på lysdissens plan, der er vinkelret på IOL. ˚I repræsenterer indfaldsvinklen med hensyn til lyskilde og IOL. Her er 0˚i vinklen, hvor indfaldende lys er vinkelret på overfladen af IOL. ThiS tal er blevet modificeret fra Walker, BN et al. 1 Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 2: Billede af SLSP Setup. Fotografisk billede af SLSP-opsætningen, der viser platformen (uden lysbeskyttelsesdækslet). Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 3: Korrelation mellem lysspredningsintensitet og strålediameter. Påvirkningen af stråleprofilens diameter på intensiteten af spredt lys. Rotationsvinkelprofil for scatteRødt lys til 1 mm strålediameter og maksimal strålediameter (~ 4,6 mm). Denne figur er blevet modificeret fra Walker, BN et al. 1 Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 4: Observeret lysspredning af multifokal IOL. SLSP-test af en multifokal IOL-prøve med en indfaldsvinkel på 45˚. Inset viser en forstørret profil af de mest intense fremadspredte toppe svarende til et kamerabillede af lysets spredning (grøn cirkel) projiceret på en plan overflade. Denne figur er blevet modificeret fra Walker, BN et al. 1 Klik her for at se et større versio N af denne figur.
Figur 5: Korrelation mellem lysspredningsintensitet og indfaldsvinkel (I˚). Indflydelsesfrekvensen på lysudspredning fra IOL'er sammenligner (venstre) monofokale og (højre) multifokale IOL'er. Bemærk at graferne kun synes at være forskudt, da ændring af indfaldsvinklen også ændrer placeringen af det spredte lys. Denne figur er blevet modificeret fra Walker, BN et al. 1 Klik her for at se en større version af denne figur.
Supplerende fil 1: Softwareprogram til at koordinere sensorens mekaniske bevægelse med dens tilsvarende lysmåling .Ove.com/files/ftp_upload/55421/SLSP-JoVE.vi">Vælg venligst her for at downloade denne fil.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Resultaterne fra SLSP-platformseksperimenterne har vist, at ved anvendelse af simple goniophotometri-principper kan principper føre til et kraftfuldt værktøj til evaluering af egenskaberne af lysdisplay forbundet med unikke IOL-design og materialer. Specielt har SLSP platformen observeret en direkte korrelation mellem mængden af detekterbart spredt lys og strålediameteren af lyskilden. Desuden blev de multiple spredte toppe fundet i multifokale IOL'er let observeret med SLSP. Da lyskilden nærmede sig græsningsvinklen, observerede SLSP desuden en dramatisk stigning i spredt lys, da det meste lys blev reflekteret fra linsens overflade.
Som diskuteret i protokollen er justeringen af lyskilden og IOL kritisk for nøjagtig måling af spredt lys. Desuden er det vigtigt, at sensorens placering er korrekt korreleret med sensormåling via softwareprogrammering. Justering iSsues kan korrigeres ved at sende lysudgangen gennem pinholeåbninger, der er på samme optiske plan (X, Y og Z). Pinholeåbninger placeret bag IOL kan også bruges til at sikre, at IOL'en også justeres korrekt. Fejlfinding af det brugerdefinerede softwareprogram gennemføres ved at sikre, at hvert software-trin udfører det ønskede resultat.
SLSP-platformen er blevet demonstreret til kvantitativt at vurdere størrelsen og retningen af lysspredning med en næsten 360˚R visningskapacitet. Som et resultat heraf kunne SLSP-platformen være et kraftfuldt værktøj til at evaluere nuværende og nye IOL-design og -materialer for bedre at forudsige, om de har potentialet for overdreven spredning af lys, især når de er parret med kraftige simuleringsprogrammer. Denne ikke-kliniske tilgang kan reducere mængden af patientindberettet dysphotopsi og forbedre den samlede billedkvalitet af IOL'er, hvilket fører til en reduktion af utilfredse patienter og sekundær surGeries til explant linserne.
Den nuværende SLSP platform setup har begrænsninger relateret til bedst repræsenterer in vivo forhold, da temperaturen og omgivende medier ikke efterligner øjets øjne. Modifikationer af platformen kan laves for at rette op på denne begrænsning. Specielt kan platformen omvendes, så sensoren er over IOL, og IOL kan placeres i et temperaturreguleret saltvandsløsningsbad og / eller inden i et modeløje. Disse resultater vil bedre repræsentere de forhold, patienterne oplever. Derudover kunne 360 ° afbildning opnås ved at ændre goniophotometeret. Disse ændringer til platformen kunne gøres for at forbedre evalueringen af IOL lys scatter; Imidlertid er backscattered light (lys reflekterende væk fra øjet) ikke et kendt problem for blænding eller glans, da dette lys ikke bliver detekteret af nethinden. Efter disse ændringer er lavet, kan SLSP anvendes til direkte evalueringN af design og materialer af nuværende og fremtidige IOL'er. Derudover kan korrelerende SLSP-resultater med validerede patientrapporterede resultater og computersimuleringer være et kraftfuldt værktøj til bedre at forudsige resultater og i sidste ende hjælpe med at flytte optisk test fra klinisk til ikke-klinisk. Oversættelse fra klinisk til ikke-klinisk vil føre til at bringe innovative IOL'er til markedet hurtigere og reducere behovet for potentielt skadelige (og dyre) kliniske undersøgelser.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Omtalen af kommercielle produkter, deres kilder eller deres anvendelse i forbindelse med materiale, der er rapporteret heri, må ikke fortolkes som enten en faktisk eller underforstået godkendelse af sådanne produkter af Department of Health and Human Services.
Acknowledgments
Forfatterne vil gerne takke virksomhederne for adgangen til deres monofokale og multifokale IOL'er. Dette arbejde blev støttet af Oak Ridge Institute for Science and Education (ORISE) og Medical Device Fellowship Program (MDFP) og deres bidrag er værdsat. Desuden vil forfatterne gerne takke Samuel Song for hans bidrag i laboratoriet.
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).
