Name: scanning light scattering profiler (slps) based methodology to quantitatively evaluate forward and backward light scattering from intraocular lenses
Uploaded: 2017-06-06T15:30:00
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저자는 단 초점 및 다 초점 IOL에 대한 액세스에 대해 회사에 감사의 말을 전합니다. 이 연구는 오크 리지 과학 교육 연구소 (ORISE)와 MDFP (Medical Device Fellowship Program)에서 지원되었으며, 그 기여도가 인정되었습니다. 덧붙여, 연구원은 연구실에서의 그의 기여에 대해 Samuel Song에게 감사 드리고 싶습니다.

1. SLSP 측정 플랫폼 준비 참고 : 모든 정렬 단계는 광 분산을 측정 할 때 정확한 정량을 보장하기 위해 정밀성과 인내가 필요합니다. 그림 1 에 제공된 SLSP 설정 개요. 여기서 그림 ( 그림 1a )은 SLSP 설정의 기본 개념을 보여줍니다. 또한, 도 1b 및 도 1c 는 논의 내에서 참조되는 다양한 각도를 정의하는 것...

<ol>
	<li>Walker, B. N., James, R. H., Calogero, D., Ilev, I. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+full-angle+scanning+light+scattering+profiler+to+quantitatively+evaluate+forward+and+backward+light+scattering+from+intraocular+lenses.">A novel full-angle scanning light scattering profiler to quantitatively evaluate forward and backward light scattering from intraocular lenses.</a> Rev. Sci. Instrum. 86 (9), (2015).</li><li>Vandenberg, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+relation+between+glare+and+straylight.">On the relation between glare and straylight.</a> Doc. Ophthalmol. 78 (3-4), 177-181 (1991).</li><li>De Hoog, E., Doraiswamy, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+the+impact+of+light+scatter+from+glistenings+in+pseudophakic+eyes.">Evaluation of the impact of light scatter from glistenings in pseudophakic eyes.</a> J. Cataract. Refract. Surg. 40 (1), 95-103 (2014).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Global Intraocular Lens Market 2013-18: Industry Nanotechnology Analysis, Size, Share, Strategies, Growth, Trends and Forecast Research Report. , (2013).</li><li>Congdon, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevalence+of+cataract+and+pseudophakia/aphakia+among+adults+in+the+United+States.">Prevalence of cataract and pseudophakia/aphakia among adults in the United States.</a> Arch. Ophthalmol. 122 (4), 487-494 (2004).</li><li>Mester, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+Personality+Characteristics+on+Patient+Satisfaction+After+Multifocal+Intraocular+Lens+Implantation:+Results+From+the+&amp;#34;Happy+Patient+Study&amp;#34.">Impact of Personality Characteristics on Patient Satisfaction After Multifocal Intraocular Lens Implantation: Results From the &amp;#34;Happy Patient Study&amp;#34.</a> J. Refractive Surg. 30 (10), 674-678 (2014).</li><li>Ferrer-Blasco, T., Montes-Mico, R., Cervino, A., Alfonso, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light+Scatter+and+Disability+Glare+After+Intraocular+Lens+Implantation.">Light Scatter and Disability Glare After Intraocular Lens Implantation.</a> Arch. Ophthalmol. 127 (4), 576-577 (2009).</li><li>Landry, R. J., Ilev, I. K., Pfefer, T. J., Wolffe, M., Alpar, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterizing+reflections+from+intraocular+lens+implants.">Characterizing reflections from intraocular lens implants.</a> Eye. 21 (8), 1083-1086 (2007).</li><li>Kim, D. H., James, R. H., Landry, R. J., Calogero, D., Anderson, J., Ilev, I. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantification+of+glistenings+in+intraocular+lenses+using+a+ballistic-photon+removing+integrating-sphere+method.">Quantification of glistenings in intraocular lenses using a ballistic-photon removing integrating-sphere method.</a> Appl. Opt. 50 (35), 6461-6467 (2011).</li><li>Portney, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=IOL+with+Square-Edged+Optic+and+Reduced+Dysphotopsia.">IOL with Square-Edged Optic and Reduced Dysphotopsia.</a> Optom. Vis. Sci. 89 (2), 229-233 (2012).</li><li>Choi, J., Schwiegerling, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+performance+measurement+and+night+driving+simulation+of+ReSTOR,+ReZoom,+and+Tecnis+multifocal+intraocular+lenses+in+a+model+eye.">Optical performance measurement and night driving simulation of ReSTOR, ReZoom, and Tecnis multifocal intraocular lenses in a model eye.</a> J. Refractive Surg. 24 (3), 218-222 (2008).</li><li>Artigas, J. M., Felipe, A., Navea, A., Carmen Garcia-Domene, M., Pons, A., Mataix, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+scattering+in+intraocular+lenses+by+spectrophotometric+measurements.">Determination of scattering in intraocular lenses by spectrophotometric measurements.</a> J. Biomed. Opt. 19 (12), (2014).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ophthalmic+implants+-+Intraocular+lenses+Part+2:+Optical+properties+and+test+methods.">Ophthalmic implants - Intraocular lenses Part 2: Optical properties and test methods.</a> The International Organization for Standardization (ISO). ISO 11979 (2), (2014).</li></ol>

SLSP 플랫폼 실험의 결과에 따르면 간단한 고니 오 포토 미터법을 사용하면 고유 한 IOL 디자인 및 재료와 관련된 광산란의 특성을 평가할 수있는 강력한 도구가 될 수 있습니다. 특히, SLSP 플랫폼은 검출 가능한 산란광의 양과 광원의 빔 직경 사이에 직접적인 상관 관계를 관찰했다. 또한, 다 초점 IOL에서 발견되는 다중 산란 피크는 SLSP에서 쉽게 관찰되었다. 또한, 광 소스가 그레이 징 각도에 접근?...

스캔 광 산란 프로파일 러 (SLSP) 접근법은 비 임상 설정 1 에서 인공 수정체 (IOL)의 광산란 특성을 정량적으로 평가할 필요성을 해결하기 위해 처음 도입되었습니다. IOL 설계 및 재료의 빛 분산 경향을 평가하기위한 시험 방법을 개발하는 것은 원하지 않는 광산란 문제를 식별하는 데 중요한 관심을 끈다. 빛의 산란은 일반적으로 환자에 의해보고되고 눈부심, 반짝이는, 광학적 불완전 성 및 다른 형태의 이상 징후로 관찰되며 때로는 IOL explantation을 요청하는 환자로 이어진다. dysphotopsia 외에도, 산란 빛은 발리 스틱 빛의 양을 줄여 전반적인 이미지 품질을 저하시킵니다 3 . 들어오는 빛을 산란시킬 수있는 IOL 잠재력을 비 임상 적으로 평가할 수있는 장치 개발 (그리고 나중에 임상 적으로보고 된 결과와 관련 있음) c유용하다. 백내장 수술 후 인체 수정 렌즈를 대체하기 위해 사용되는 렌즈 인 IOL의 광학 특성을 평가하는 것은 세계에서 가장 일반적으로 이식 된 의료 기기 (연간 약 2,000 만) 4 및 미국 (3 이상 백만 년) 5 . 결과적으로 불쾌감을 호소하는 환자의 비율조차도 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 또한, 새로운 IOL 디자인, 재료 및 광학 기능과 같은 급속한 기술 향상은 빛의 산란과 관련된 우려를 증가시킬 수 있습니다. 예를 들어, 다 초점 IOL은 굴절 및 회절 광학 원리를 사용하는 렌즈를 설계함으로써 근거리 및 원거리 시력을 개선하도록 설계되었습니다. 매우 성공했지만,이 렌즈는보고 된 후광과 눈부심의 양을 증가시키는 것으로 밝혀졌으며 주로 빛의 산란과 관련이 있습니다 6 </s업&gt;. 일부 비 임상 실험실 연구는 IOL을 통과 할 때 산란 된 빛으로 부작용을 예측합니다. 예를 들어, 연구에 따르면 IOL 햅틱 (IOL의 팔을 제자리에 고정시키는 데 사용됨)과 IOL의 가장자리가 관찰 된 눈부심 산란 광을 많은 양으로 유도하는 경향이 있음을 확인했습니다. 한 가지 방법 인 탄도 - 포톤 제거 적분 구법 (BRIM)은 IOL 9 를 통과 한 후에 총 탄도없는 광의 양을 정량적으로 측정하기 위해 도입되었습니다. 그러나이 매우 민감한 기술은 산란 된 빛의 총 강도를 측정하도록 설계되었으며 산란 된 빛의 방향성을 식별 할 수 없습니다. 컴퓨터 시뮬레이션 소프트웨어는 다양한 IOL 디자인 및 재료의 광산란의 강도 및 방향성을 예측하는 데 도움이되는 모델 눈과 함께 사용할 수 있습니다. 예를 들어, IOL 가장자리가 ligh를 유도하는 경향산란광의 양을 제한하는 설계를 확인하기 위해 산란을 시뮬레이션했다. 또한 Mie 산란 이론을 통합 한 컴퓨터 시뮬레이션은 증가 된 광 산란이 IOL (이미지 품질에 대한 직접적인 상관 관계)의 변조 전달 함수 (MTF)를 감소시킬 수 있음을 입증했습니다 3 . 도움이 되긴하지만 이러한 예측 시뮬레이션을 검증하기 위해서는 실제 벤치 테스트가 필요합니다. 예측 시뮬레이션을 검증하기 위해서는 두 가지 형태의 산란광, 전방 산란광 및 후방 산란광을 검출하고 정량적으로 평가할 수있는 벤치 테스트가 필요합니다. dysphotopsia의 원천은 아니지만, 후방 산란 빛 (눈으로부터 멀리 산란)은 화질 저하의 원인입니다. IOL을 통과하는 광량이 적어 궁극적으로 망막에 도달하기 때문입니다. 전방으로 산란 된 빛 (망막을 향한 광 산란)은 안과 의사들에 대한 관심사이다dysphotopsia ( 예 : 눈부심, 후광, 반짝임)의 불만을 초래할 수 있습니다. 한 가지 일반적인 예는 야간 운전 중 다가오는 자동차를 지나가는 원치 않는 눈부심을 추가로보고하는 환자입니다. 이 문제는 특히 다 초점 IOLs 11 공통점입니다. 그러나, 앞으로 진행할 수있는 잠재적 인 빛을 확인하는 현재의 관행은 안과 의사가 환자의 눈에 빛을 비추고 반사 된 빛의 양 (후방 산란광)을 정 성적으로 관찰하고 후방 산란광이 산란 산과 거의 같을 것이라고 가정합니다 빛 (항상 그런 것은 아니다) 12 . 여기에서 우리는 안구 내 렌즈를 통과 할 때 산란광의 크기와 방향을 정량적으로 측정하기 위해 고니 오 포토 미터 원리를 사용하는 간단한 테스트 방법을 설명합니다. SLSP는 빛에 노출 된 IOL 주변에서 포토 다이오드 센서를 360 도로 회전시켜 작동합니다.ource, 그림 1a 참조. 우리는 알려진 photopic maximum을 가장 잘 표현하고 국제 표준 규격에 동의하기 위해 녹색 레이저 소스 (543 nm)를 선택했습니다. 여기에서 IOL은 회전식 및 병진 형 홀더에 적용되어 포토 다이오드 센서가 주변을 돌며 렌즈의 광산란을 관찰 할 수 있습니다. 결과적으로 SLSP는 산란광의 크기와 방향성을 정량적으로 측정 할 수있는 고유 한 기능을 갖추고 있습니다. 그러나 여기에 설명되어 있지는 않지만 더 나은 예측 기능을 위해서는 적절한 눈 모델을 사용하여 통제 된 환경에서 실험을 수행해야합니다. IOL과 광 센서 사이의 거리 (센서 요소의 크기는 물론)는 장치의 분해능을 결정합니다. 그러나 필요한 경우 해상도와 신호 강도를 조정해야합니다. 원칙을 정확하게 설명하려면SLSP 플랫폼의 세 가지 유형의 회전 각을 정의합니다 ( 그림 1b 및 1c 참조 ) . 특히, 회전 각도 (˚R)는 IOL을 중심으로 회전 할 때 포토 다이오드 센서의 회전을 나타냅니다. 여기서 0˚R은 센서가 렌즈 뒤 (후방 산란 빛)에있을 때를 나타내고 180˚R은 센서가 렌즈 앞에있을 때를 나타냅니다 (전방 산란 빛). 90˚와 270˚의 각도는 전방 및 후방 산란 광 사이의 전환점을 나타냅니다. 감지 각 (˚S)은 센서가 (위쪽 및 아래쪽 방향으로) 선회되는 정도를 나타내므로 두 개 이상의 산란광면을 감지 할 수 있습니다. 여기서 0˚S는 센서 표면이 IOL (및 광원)과 평행 함을 의미합니다. 마지막으로, 입사각 (˚I)은 광원이 IOL에서 접근하는 각도를 나타냅니다. 여기서, 0˚I는 입사광이 IOL의 광학 축 상에 있고 90 ° &amp; lt;# 730; 광원이 자오면 평면에 수직 일 때를 나타냅니다.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>PD300 series Photodiode Sensor</td>
			<td>Ophir-Spiricon Corp</td>
			<td>7Z02410</td>
			<td>PD300-1W, RoHS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>URS Series Precision Rotation Stage</td>
			<td>Newport Corp.</td>
			<td>URS75BCC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ESP301 1-Axis Motion Controller and Driver</td>
			<td>Newport Corp.</td>
			<td>ESP301-1N</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LabView Software</td>
			<td>National Instruments Corp.</td>
			<td>776671-35</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Origin</td>
			<td>OriginLab Corp.</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Single Mode FC/APC Fiber Optic Patch Cables</td>
			<td>ThorLabs Inc.</td>
			<td>P3-460B-FC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10X Olympus Plan Achromat Objective</td>
			<td>ThorLabs Inc.</td>
			<td>RMS10X</td>
			<td>RMS10X - 10X Olympus Plan Achromat Objective, 0.25 NA, 10.6 mm WD&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

scanning light scattering profiler (slps) based methodology to quantitatively evaluate forward and backward light scattering from intraocular lenses

스캐닝 광산란 프로파일 러 (SLSP) 방법론은 고니 오 포토 미터 원리를 사용하여 인공 수정체 (IOL)에서 전방 및 후방 광 산란의 전각 정량 평가를 위해 개발되었습니다. 이 프로토콜은 SLSP 플랫폼과 IOL 시료를 중심으로 스캔되는 360 ° 회전 광 검출기 센서를 사용하여 IOL 매체를 통과 할 때 산란광의 강도와 위치를 기록하는 방법을 설명합니다. SLSP 플랫폼은 비 임상 적으로 현재 및 신규 IOL 디자인 및 재료의 광산란 경향을 예측하는 데 사용될 수 있습니다. IOL의 광산란 특성을 비 임상 적으로 평가하면 원하지 않는 눈부심, 반짝이는 현상, 광학 결함, 불량한 이미지 품질 및 의도하지 않은 빛의 산란과 관련된 다른 현상과 관련된 환자의 불만 건수를 크게 줄일 수 있습니다. SLSP 데이터를 임상 결과와 연관시키기 위해 향후 연구가 수행되어야한다.IOL 삽입 후 백내장 수술을받은 환자의 경우 빛의 산란을 측정하는 것이 가장 문제가됩니다.

Goniophotometry 측정은 센서가 광원의면에 위치하지 않을 때 360˚R의 신호를 생성 할 수 있습니다. 그러나 광원의 평면 (0˚I)에서 산란 된 빛으로부터 측정 값을 수집하려면 센서가 광원을 가릴 필요가있어 360˚R 미만의 신호가 발생합니다. 우리의 실험에서 센서가 광원을 가려 냄에 따라 ~ 20˚R의 신호가 차단되었다고 판단되었습니다. <p class="jove_content" fo:keep-together.within-page...

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Scanning Light Scattering Profiler SLPS Based Methodology to Quantitatively Evaluate Forward and Backward Light Scattering from Intraocular Lenses

이 프로토콜은 고니 오 포토 미터 원리를 사용하여 인공 수정체 (IOL)에서 빛의 전방 및 후방 산란을 전각 정량적으로 평가할 수있는 스캐닝 광산란 프로파일 러 (SLSP)에 대해 설명합니다.

SLPS (Scanning Profiling Profiler) 기반 방법론으로 안구 내 렌즈의 전방 및 후방 산란을 정량적으로 평가

The scanning light scattering profiler (SLSP) methodology has been developed for the full-angle quantitative evaluation of forward and backward light ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Scanning Light Scattering Profiler (SLPS) Based Methodology to Quantitatively Evaluate Forward and Backward Light Scattering from Intraocular Lenses

Measuring Spatially- and Directionally-varying Light Scattering from Biological Material

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