Brillouin-skanning i kataraktøye

Brillouin-mikroskopi (BM), basert på Brillouin lysspredningsteori, har etablert seg i klinisk oftalmologi for å undersøke retinale egenskaper, hornhinnesykdommer og aldersrelaterte linsendringer. Disse BM-avledede målene kan skildre de iboende egenskapene til biosystemet, som hydreringsgraden eller innholdet og anisotropien av hornhinnens kollagenfibre, samtidig som de forblir upåvirket av faktorer som intraokulært trykk og sentral hornhinnetykkelse. In vivo har BM vist seg å kunne karakterisere de dybdeavhengige eller gradientviskoelastiske egenskapene til øyets linser. Noen studier har brukt denne teknikken til å vise at linsens kjerne fortykkes med alderen, mens tykkelsen på linsens bark forblir konstant. Laboratoriestudier har også vist en økning i stivheten til linsens kjerne, mens senere kliniske Brillouin-målingsstudier har vist at kjernen er klart forskjellig fra den mykere barken.

Selv om data om aldersrelaterte linsendringer allerede finnes, trenger de in vivo linsens biomekaniske egenskaper fra kataraktlinser avledet fra Brillouin fortsatt å bli grundig undersøkt. Dette er relevant fordi korrelasjonen mellom Brillouin-avledet kataraktlinsemekanikk og Lens Opacity Classification System (LOCS III) og/eller den nødvendige fakoemulsifiseringsenergien for kataraktoperasjon kan gi nyttig informasjon om hvorvidt teknikken kan gi verdifull innsikt i linsens kjerneforherding. Svært harde eller myke kjerner forblir en av de største risikofaktorene for komplikasjoner som oppstår under kataraktoperasjon. I førstnevnte tilfelle kreves en betydelig høyere mengde energi under fakoemulsifisering, noe som kan føre til samtidig skade på hornhinnens endotel og forlenget kirurgisk rekonvalesens. I sistnevnte tilfelle utgjør intraoperativ fragmentering av cellekjernen en utfordring.

For tiden vurderes typen, graden og (representativ) hardheten av kataraktlinsen preoperativt ved bruk av en spaltebelysningsundersøkelse med LOCS III-systemet. Graden av linsens ugjennomsiktighet gir informasjon om hvordan fakoemulsifisering bør utføres, hvilket viskoelastisk instrument som bør velges, og hvilken erfaring kirurgen trenger for å utføre operasjonen. Imidlertid er spaltebelysningsvurderingsmetoden utsatt for subjektiv variasjon mellom observatører. Gitt de unike egenskapene ved å vurdere linsens biomekaniske egenskaper in vivo og den korte skanningstiden, kunne BM brukes som en ny komplementær objektiv metode for kirurgisk beslutningstaking.