Optyczna biometria źródła VCSEL (VBOB)

1. Tło

   Operacja zaćmy jest najczęściej wykonywaną operacją oka, przy 15 milionach operacji rocznie. Oczekuje się, że liczba operacji na całym świecie wzrośnie o 25% w latach 2008–2015.

   Najprostszą operacją jest wszczepienie jednoogniskowej soczewki wewnątrzgałkowej (IOL). Jest to najczęściej wykonywany zabieg zaćmy w krajach rozwijających się (m.in. 65% w Indiach), a także na obszarach wiejskich i biednych w krajach uprzemysłowionych. Aby przygotować się do operacji, stosuje się proste wzory obliczeniowe IOL, które wymagają znajomości osiowej długości oka. Obecnie biometrię wykonuje się głównie za pomocą ultradźwięków aplanacyjnych i prostych keratometrów. Jednakże pomiary optyczne za pomocą interferometrii o niskiej koherencji (OCT) zyskują coraz większe znaczenie, ponieważ mają tę ważną zaletę, że są bezkontaktowe, co pozwala uniknąć powikłań, które mogą być spowodowane możliwymi infekcjami. Ponadto metoda jest niezwykle precyzyjna i nie zależy od umiejętności lekarza. Głównym czynnikiem kosztowym w produkcji takich urządzeń jest zastosowany laser. Zastosowanie znacznie tańszej diody laserowej mogłoby znacząco obniżyć cenę, co zapewniłoby dostępność nawet w krajach rozwijających się.

2. Uzasadnienie Należy zbadać przydatność elektrycznie dostrojonych diod laserowych VCSEL jako źródeł światła do określania odległości wewnątrzgałkowej. Wyniki należy porównać z wynikami urządzenia komercyjnego pod względem jakości sygnału i dokładności pomiaru. Takie urządzenie byłoby bezdotykowe, co pozwoliłoby zapobiegać infekcjom, byłoby znacznie tańsze od obecnie dostępnych metod i pozwalałoby na bardzo precyzyjne określenie odległości wewnątrzgałkowych.
3. Cele badania Celem badania jest wykazanie przydatności elektrycznie dostrojonej diody laserowej VCSEL jako opłacalnej alternatywy dla dotychczas stosowanych laserów. W tym celu zbadana zostanie precyzja, powtarzalność i łatwość zarządzania pomiarem diodą laserową VCSEL. Zostaną zbadani uczestnicy badania i pacjenci z zaćmą. Precyzja pomiaru odległości wewnątrzgałkowej zostanie porównana z komercyjnym urządzeniem IOLMaster500 firmy Carl Zeiss Meditec.
4. Projekt Studium

Badanie ma charakter pilotażowy. Za punkt wyjścia przyjmuje się zasadę pomiaru dostępnego w handlu urządzenia do pomiaru długości oczu.

Zastosowana technologia to optyczna tomografia koherentna z przemiatanym źródłem. To przemiatane źródło ma zostać zrealizowane przy użyciu elektrycznie dostrojonej diody laserowej VCSEL. Takie diody laserowe są w stanie zmieniać swoją centralną długość fali poprzez zmianę prądu sterownika. Kolejna zaleta wynika z zastosowanej w diodzie laserowej technologii VCSEL. Ten typ diody laserowej ma bardzo wąską chwilową szerokość linii, a co za tym idzie, bardzo dużą długość koherencji, która znacznie przekracza długość wymaganą do biometrii oka.

W przypadku OCT ze skośnym źródłem tłumienie sygnału na głębokości jest znacznie mniejsze niż w systemach opartych na spektrometrze. Ponadto czułość jest wyższa niż w przypadku systemów biometrycznych z interferometrią częściowej koherencji w dziedzinie czasu (PCI) i są one znacznie szybsze. Dzieje się tak dlatego, że cała struktura osiowa jest kodowana równolegle w widmie.

4.1. Realizacja i ocena: W proponowanym badaniu odległości wewnątrzgałkowe, przede wszystkim długość osiowa oka i głębokość komory przedniej, u uczestników i pacjentów mają zostać określone przy użyciu opisanej metody. Jest to pilotażowe badanie eksploracyjne, którego celem jest określenie, czy technologia oparta na VCSEL jest odpowiednia (pod względem szybkości pomiaru i czułości metody) do precyzyjnego określenia osiowej długości oka zarówno u osób zdrowych, jak i u pacjentów z zaćmą o różnym stopniu zaawansowania. zaćma. Pomiary wykonane za pomocą IOLMaster służą jako podstawa do porównań.

W badaniu mają brać udział osoby zdrowe oraz osoby chore na zaćmę. Wszyscy uczestnicy przejdą najpierw rutynowe badania. Podczas rutynowego badania zostaną również zidentyfikowane inne zagrożenia. Badania te będą wykonywane w Klinice Okulistycznej.

Następnie badani i pacjenci są poddawani pomiarom przy użyciu stanowiska pomiarowego w Centrum Fizyki Medycznej i Inżynierii Biomedycznej.

Rutynowe badanie w klinice okulistycznej obejmuje lampę szczelinową i pomiar długości oka. Oko do badania wybiera badacz podczas rutynowego badania.

4.2 Dobór populacji do badania Rekrutacja uczestników odbywa się za pośrednictwem ogłoszeń publicznych. Wybrano 30 zdrowych osób w wieku od 19 do 85 lat. Do badania wybrano 30 pacjentów z zaćmą w wieku od 19 do 85 lat.

4.3 Badanie wstępne:

• Rutynowe badanie w Klinice Okulistycznej Uniwersytetu Medycznego w Wiedniu. - - Pomiar długości oka za pomocą soczewek IOL Masters.
• W przypadku pacjentów z zaćmą stopień zaćmy określa się na podstawie systemów klasyfikacji zmętnienia soczewki (LOCS III)

4.4. Wycofanie się lub wymiana uczestników badania

Uczestnicy badania zostaną wykluczeni z badania w następujących okolicznościach:

• Jeśli sobie tego życzą
• Jeżeli kierownik badania uzna, że ​​badanie nie leży w interesie uczestnika badania
• Jeżeli uczestnik badania naruszy jeden z warunków i punktów formularza zgody. W każdym przypadku wykluczenie z badania zostanie odnotowane ze szczegółowym wyjaśnieniem. Jeżeli badanie będzie musiało zostać zakończone, dane zostaną zachowane.

Uczestnicy badania, którzy nie będą mogli ukończyć badania, zostaną zastąpieni. Dane można jednak wykorzystać do analizy.

4,5. Zmienne docelowe

Długość osiowa oka i głębokość komory przedniej: analizowane będą odchylenie standardowe i średnia z powtarzanych pomiarów; Porównanie z urządzeniem referencyjnym zostanie przeprowadzone poprzez analizę Blanda-Altmana.

Pomiary są wykonywane dla każdego uczestnika badania za pomocą IOL Master (Carl Zeiss Meditec AG) i konfiguracji pomiarowej z diodą VCSEL dostrojoną prądowo