Test di compressione automatizzato della lente oculare

Riepilogo

Presentiamo un metodo automatizzato per caratterizzare il modulo elastico effettivo di una lente oculare utilizzando un test di compressione.

Abstract

Le proprietà biomeccaniche del cristallino oculare sono essenziali per la sua funzione di elemento ottico a potenza variabile. Queste proprietà cambiano drasticamente con l'età nel cristallino umano, con conseguente perdita della visione da vicino chiamata presbiopia. Tuttavia, i meccanismi di questi cambiamenti rimangono sconosciuti. La compressione della lente offre un metodo relativamente semplice per valutare la rigidità biomeccanica della lente in senso qualitativo e, se abbinata a tecniche analitiche appropriate, può aiutare a quantificare le proprietà biomeccaniche. Fino ad oggi sono stati eseguiti diversi test di compressione delle lenti, sia manuali che automatizzati, ma questi metodi applicano in modo incoerente aspetti chiave dei test biomeccanici come il precondizionamento, le velocità di carico e il tempo tra le misurazioni. Questo documento descrive un test di compressione dell'obiettivo completamente automatizzato in cui uno stadio motorizzato è sincronizzato con una telecamera per acquisire la forza, lo spostamento e la forma dell'obiettivo attraverso un protocollo di caricamento preprogrammato. Da questi dati si può quindi calcolare un modulo elastico caratteristico. Anche se qui è stato dimostrato utilizzando lenti suine, l'approccio è appropriato per la compressione di lenti di qualsiasi specie.

Introduzione

Il cristallino è l'organo trasparente e flessibile che si trova nell'occhio che gli permette di mettere a fuoco a diverse distanze modificando il suo potere di rifrazione. Questa capacità è nota come accomodamento. Il potere refrattivo è alterato a causa della contrazione e del rilassamento del muscolo ciliare. Quando il muscolo ciliare si contrae, il cristallino si ispessisce e si sposta in avanti, aumentando il suo potere refrattivo ^1,2. L'aumento del potere di rifrazione consente all'obiettivo di mettere a fuoco gli oggetti vicini. Con l'avanzare dell'età, il cristallino diventa più rigido e questa capacità....

Protocollo

Gli occhi di maiale sono stati ottenuti da un mattatoio locale. Non è stata richiesta l'approvazione del comitato etico.

1. Dissezione della lente (Figura 1)

1. Rimuovere tutto il tessuto circostante dagli occhi del maiale e la carne in eccesso dalla sclera, fino a quando non rimane solo il nervo ottico. Usa una pinza curva e piccole forbici da dissezione per completare questo processo. Usa il nervo come ancora per tenere l'occhio durante la dissezione.
2. Usando un bisturi, fai un breve taglio circonferenziale sul limbus, poi un altro all'equatore.
   NOTA: Quest....

Discussione

La compressione delle lenti è un metodo versatile per stimare la rigidità delle lenti. Le procedure sopra descritte consentono il confronto tra lenti di specie diverse e dimensioni diverse. Tutte le deformazioni sono normalizzate rispetto alle dimensioni dell'obiettivo e il calcolo del modulo elastico tiene conto approssimativamente delle dimensioni dell'obiettivo. Il modulo effettivo è considerevolmente superiore al modulo riportato in precedenza per la lente suina 4,7,11,19, almeno.......

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
Curved Medium Point General Purpose Forceps	Fisherbrand	16-100-110
Galil COM Libraries	Galil Motion Control
High Precision Scalpel Handle	Fisherbrand	12-000-164
Linear Stage	McMaster-Carr	6734K4 0.125"
Load Cell	FUTEK	LSB200-FSH03869
Load Cell Amplifier	FUTEK	IAA300-FSH03931
MATLAB	The Mathworks, Inc.
Microprobe	Surgical Design	22-079-740
Miniature Self Opening Precision Scissors	Excelta	63042-004
Motion Controller	Galil Motion Control	DMC-31012
Motor	Galil Motion Control	BLM-N23-50-1000-B
Straight Hemastats	Fine Science	NC9247203	stainless steel, 14cm