Brillouin-scannen in cataractogen oog

Brillouin-microscopie (BM), gebaseerd op de Brillouin-lichtverstrooiingstheorie, heeft zich in de klinische oftalmologie gevestigd voor het onderzoeken van retinale eigenschappen, hoornvliesaandoeningen en leeftijdsgerelateerde lensveranderingen. Deze BM-afgeleide metingen kunnen de intrinsieke kenmerken van het biosysteem weergeven, zoals de hydratatietoestand of het gehalte en de anisotropie van hoornvliescollageenvezels, terwijl ze onaangetast blijven door factoren zoals de intraoculaire druk en de centrale hoornvliesdikte. In vivo is aangetoond dat BM de diepte-afhankelijke of gradiënt visco-elastische eigenschappen van ooglenzen kan karakteriseren. Sommige studies hebben deze techniek gebruikt om aan te tonen dat de lenskern met de leeftijd dikker wordt, terwijl de dikte van de lenscortex constant blijft. Laboratoriumstudies hebben ook een toename in de stijfheid van de lenskern aangetoond, terwijl latere klinische Brillouin-meetstudies hebben laten zien dat de kern duidelijk te onderscheiden is van de zachtere cortex.

Hoewel er al gegevens bestaan over leeftijdsgerelateerde lensveranderingen, moeten de in vivo lensbiomechanica van cataractlenzen afgeleid uit Brillouin nog uitgebreid worden onderzocht. Dit is relevant omdat de correlatie van Brillouin-afgeleide cataractlensmechanica met het Lens Opaciteiten Classificatiesysteem (LOCS III) en/of de voor cataractchirurgie benodigde faco-emulsificatie-energie nuttige informatie kan verschaffen over of de techniek waardevolle inzichten kan geven in lenskernverharding. Zeer harde of zachte kernen blijven een van de belangrijkste risicofactoren voor de complicaties die optreden tijdens cataractchirurgie. In het eerste geval is tijdens de faco-emulsificatie een aanzienlijk hogere hoeveelheid energie nodig, wat kan leiden tot gelijktijdige schade aan het hoornvliesendotheel en een langdurig chirurgisch herstel. In het laatste geval vormt de intraoperatieve fragmentatie van de celkern een uitdaging.

Momenteel worden het type, de mate en de (representatieve) hardheid van de cataractlens preoperatief beoordeeld met behulp van een spleetlamponderzoek met het LOCS III-systeem. De mate van lensopaciteit geeft informatie over hoe de faco-emulsificatie moet worden uitgevoerd, welk visco-elastisch apparaat moet worden geselecteerd en welke ervaring de chirurg nodig heeft om de operatie uit te voeren. De spietlampbeoordelingsmethode is echter gevoelig voor subjectieve variabiliteit tussen waarnemers. Gezien de unieke kenmerken van het beoordelen van de biomechanische eigenschappen van de lens in vivo en de korte scantijd, zou BM kunnen worden gebruikt als een nieuwe complementaire objectieve methode voor chirurgische besluitvorming.