Aldersafhængighed af hornhindebiomekanik ved hjælp af OCT-vibrografi

Hornhinden, øjets klare forreste vindue, består af fint sammenflettede kollagenfibre, som giver hornhinden en mikrostruktur, der giver mekanisk integritet, der er nødvendig for at opretholde dens typiske kuppelform mod det intraokulære tryk (IOP). Ændringer i de biomekaniske egenskaber kan føre til en unormal hornhindeform og brydningsfejl. Som et resultat er lyset ikke perfekt fokuseret på nethinden, og synet påvirkes. Et typisk eksempel på ændringer i hornhindens biomekaniske egenskaber findes hos patienter med en øjenlidelse kaldet Keratoconus, som fører til progressiv udtynding af hornhinden. Talrige undersøgelser har vist, at lovende indgreb som kollagen tværbinding (CXL) kan bremse en standsning af ektatiske øjensygdomme. Keratoconus, som et typisk eksempel, kan, selvom det ikke kan helbredes, i det mindste standses af CXL. Derfor er tidlig diagnose af ectasia afgørende for patienten. Nuværende diagnostiske metoder til ectasia er baseret på morfologisk snarere end biomekanisk analyse. De uregelmæssige mønstre af hornhinden kan påvises ved pachymetri og topografi, før kliniske tegn opstår, men disse tests kan ikke pålideligt skelne virkelig svage eller keratokoniske hornhinder fra atypiske normale.

Disse er tvingende behov for forbedrede diagnostiske metoder. På det seneste, og udløst af disse udækkede behov, er der opstået en interesse for hornhindens mekaniske egenskaber. Typiske eksempler på mekaniske egenskaber er elasticitetsmodul og hornhindens stivhed.

I denne pilotundersøgelse vil efterforskerne teste et nyt OCT-vibrografisystems evne til at bestemme hornhindens materialeparametre. Mere præcist vil efterforskerne studere oscillationsresponsen i menneskelige hornhinder in vivo ved hjælp af en stimulusmekanisme, der bruges til at inducere vibrationer ved at røre ved overfladen af ​​hornhinden. En lokaliseret vibrationskilde parret sammen med fasefølsom OCT for at måle frekvensresponsfunktionen af ​​den menneskelige hornhinde og analysere frekvensresponsfunktionens afhængighed af alder. Derudover vil efterforskerne bruge Brillouin-mikroskopidata til computersimuleringer for at validere OCT-vibrografiresultater.