VCSEL-pohjainen optinen pyyhkäisylähdebiometria (VBOB)

1. Tausta

   Kaihileikkaus on 15 miljoonaa leikkausta vuodessa, ja se on yleisin silmäleikkaus. Toiminnan määrän maailmanlaajuisesti odotetaan kasvavan 25 % vuosina 2008–2015.

   Yksinkertaisin operaatio on monofokaalisen intraokulaarisen linssin (IOL) implantointi. Se on yleisin kaihileikkaus kehitysmaissa (esim. 65 % Intiassa) sekä teollisuusmaiden maaseudulla ja köyhillä alueilla. Leikkaukseen valmistautumiseen käytetään yksinkertaisia ​​IOL-laskentakaavoja, jotka edellyttävät aksiaalisen silmän pituuden tuntemista. Nykyään biometriaa suoritetaan pääasiassa applanaatioultraäänellä ja yksinkertaisilla keratometreillä. Optinen mittaus matalakoherenssiinterferometrialla (OCT) on kuitenkin yhä tärkeämpää, sillä sen tärkeä etu on kontaktiton ja siten mahdollisten infektioiden aiheuttamien komplikaatioiden välttäminen. Lisäksi menetelmä on erittäin tarkka, eikä se riipu lääkärin taidosta. Suuri kustannustekijä tällaisten laitteiden tuotannossa on käytetty laser. Paljon halvemman laserdiodin käyttö voisi alentaa hintaa merkittävästi, mikä varmistaisi saatavuuden myös kehitysmaissa.

2. Perustelut Sähköisesti viritettyjen VCSEL-laserdiodien soveltuvuutta valonlähteiksi silmänsisäisten etäisyyksien määrittämiseen on tutkittava. Tuloksia on verrattava kaupallisen laitteen tuloksiin signaalin laadun ja mittaustarkkuuden suhteen. Tällainen laite olisi kontaktiton, mikä auttaisi ehkäisemään infektioita, olisi huomattavasti halvempi kuin nykyisin saatavilla olevat menetelmät ja pystyisi määrittämään silmänsisäiset etäisyydet erittäin tarkasti.
3. Tutkimuksen tavoitteet Tutkimuksen tavoitteena on osoittaa sähköisesti viritetyn VCSEL-laserdiodin käyttökelpoisuus kustannustehokkaana vaihtoehtona tähän mennessä käytetyille lasereille. Tätä tarkoitusta varten tutkitaan VCSEL-laserdiodilla suoritettavan mittauksen tarkkuus, toistettavuus ja hallittavuus. Koehenkilöt ja kaihipotilaat tutkitaan. Silmänsisäisten etäisyyksien mittauksen tarkkuutta verrataan Carl Zeiss Meditecin kaupalliseen laitteeseen IOLMaster500.
4. Opintojen suunnittelu

Tutkimus on pilottitutkimus. Se ottaa lähtökohtana kaupallisesti saatavan silmän pituuden mittauslaitteen mittausperiaatteen.

Käytetty tekniikka on pyyhkäisylähteen optinen koherenttitomografia. Tämä pyyhkäisylähde on tarkoitus toteuttaa sähköisesti viritetyllä VCSEL-laserdiodilla. Tällaiset laserdiodit pystyvät muuttamaan keskusaallonpituuttaan muuttamalla ohjainvirtaa. Toinen etu syntyy käytetyssä laserdiodissa käytetystä VCSEL-tekniikasta. Tämän tyyppisellä laserdiodilla on erittäin kapea hetkellinen viivanleveys ja siten erittäin pitkä koherenssipituus, joka ylittää selvästi silmän biometrian vaatiman.

Pyyhkäisylähteessä OCT:ssä signaalin vaimennus syvyydessä on paljon pienempi kuin spektrometreihin perustuvissa järjestelmissä. Lisäksi herkkyys on suurempi kuin aika-alueen osittaisen koherenssiinterferometrian (PCI) biometriajärjestelmissä ja ne ovat paljon nopeampia. Syynä on, että koko aksiaalinen rakenne on koodattu rinnakkain spektrissä.

4.1. Toteutus ja arviointi: Ehdotetussa tutkimuksessa osallistuvien koehenkilöiden ja potilaiden silmänsisäiset etäisyydet, ensisijaisesti silmän aksiaalinen pituus ja etukammion syvyys, on määritettävä kuvatulla menetelmällä. Tämä on kokeellinen pilottitutkimus, jonka tarkoituksena on määrittää, onko VCSEL-pohjainen tekniikka sopiva (mittausnopeuden ja menetelmän herkkyyden suhteen) aksiaalisen silmän pituuden tarkan määrittämisen saavuttamiseksi sekä terveillä koehenkilöillä että kaihipotilailla, joilla on eriasteinen kaihi. kaihi. IOLMasterilla tehdyt mittaukset toimivat vertailun perustana.

Tutkimukseen osallistuvien tulee olla terveitä koehenkilöitä ja kaihipotilaita. Kaikki osallistujat käyvät ensin rutiinitarkastuksessa. Myös muut riskit tunnistetaan rutiinitarkastuksen yhteydessä. Nämä tutkimukset tehdään silmäklinikalla.

Koehenkilöt ja potilaat mitataan sitten lääketieteellisen fysiikan ja biolääketieteen tekniikan keskuksen mittauslaitteistolla.

Silmäklinikan rutiinitarkastus sisältää rakolampun ja silmän pituuden mittauksen. Tutkittavan silmän valitsee tutkija rutiinitutkimuksen yhteydessä.

4.2 Tutkimusjoukon valinta Osallistujat rekrytoidaan julkisilla ilmoituksilla. Valitaan 30 tervettä henkilöä, jotka ovat iältään 19-85 vuotta. Valitaan 30 kaihipotilasta iältään 19-85 vuotta .

4.3 Esitarkastus:

• Rutiinitarkastus Wienin lääketieteellisen yliopiston silmäklinikalla. - - Silmien pituuden mittaus IOL Mastersilla.
• Kaihipotilailla kaihiaste määritetään linssin sameusluokitusjärjestelmien (LOCS III) perusteella.

4.4 Tutkimukseen osallistuneiden peruuttaminen tai korvaaminen

Tutkimukseen osallistujat suljetaan pois tutkimuksesta seuraavissa olosuhteissa:

• Jos he niin haluavat
• Jos tutkimuksen johtaja katsoo, että tutkimus ei ole tutkimukseen osallistujan edun mukainen
• Jos tutkimukseen osallistuja rikkoo jotakin suostumuslomakkeen vaatimuksista ja kohdista Joka tapauksessa tutkimuksen poissulkeminen kirjataan yksityiskohtaisen selvityksen kera. Jos tutkimus on keskeytettävä, tiedot säilytetään.

Tutkimuksen osallistujat, jotka eivät voi suorittaa tutkimusta, korvataan. Tietoja voidaan kuitenkin käyttää analysointiin.

4.5. Kohdemuuttujat

Aksiaalinen silmän pituus ja etukammion syvyys: keskihajonta ja keskiarvo toistuvista mittauksista analysoidaan; Vertailu referenssilaitteeseen tehdään Bland-Altman-analyysin avulla.

Mittaukset tehdään tutkimukseen osallistujaa kohden IOL Masterilla (Carl Zeiss Meditec AG) ja mittausasetukset viritetyllä VCSEL-diodilla