Биометрия источника оптической развертки на основе VCSEL (VBOB)

1. Фон

   Операция по удалению катаракты, в которой проводится 15 миллионов операций в год, является наиболее часто выполняемой операцией на глазах. Ожидается, что количество операций по всему миру увеличится на 25% в период с 2008 по 2015 год.

   Самая простая операция – имплантация монофокальной интраокулярной линзы (ИОЛ). Это наиболее часто выполняемая процедура по удалению катаракты в развивающихся странах (например, в США). 65% в Индии), а также в сельских и бедных районах промышленно развитых стран. Для подготовки к операции используются простые формулы расчета ИОЛ, требующие знания осевой длины глаза. Сегодня биометрия в основном выполняется с помощью аппланационного ультразвука и простых кератометров. Однако оптические измерения с помощью низкокогерентной интерферометрии (ОКТ) становятся все более важными, поскольку они имеют важное преимущество: они бесконтактны и, таким образом, позволяют избежать осложнений, которые могут быть вызваны возможными инфекциями. Кроме того, метод чрезвычайно точен и не зависит от мастерства врача. Основным фактором затрат при производстве таких устройств является используемый лазер. Использование гораздо более дешевого лазерного диода могло бы существенно снизить цену, что обеспечило бы доступность даже в развивающихся странах.

2. Обоснование Необходимо изучить пригодность электрически настроенных лазерных диодов VCSEL в качестве источников света для определения внутриглазных расстояний. Результаты необходимо сравнить с результатами коммерческого устройства с точки зрения качества сигнала и точности измерений. Такое устройство будет бесконтактным, что поможет предотвратить инфекции, будет значительно дешевле доступных сейчас методов и сможет очень точно определять внутриглазное расстояние.
3. Цели исследования Целью исследования является демонстрация возможности использования электрически настроенного лазерного диода VCSEL в качестве экономичной альтернативы лазерам, используемым до сих пор. С этой целью будут исследованы точность, воспроизводимость и управляемость измерений с помощью лазерного диода VCSEL. Испытуемые и пациенты с катарактой будут обследованы. Точность измерения устройством внутриглазного расстояния будет сравниваться с точностью измерения коммерческого устройства IOLMaster500 от Carl Zeiss Meditec.
4. Дизайн исследования

Исследование является пилотным. В качестве отправной точки используется принцип измерения имеющегося в продаже устройства для измерения длины глаз.

Используемая технология — оптическая когерентная томография с качающимся источником. Этот источник качания будет реализован с использованием электрически настроенного лазерного диода VCSEL. Такие лазерные диоды способны изменять свою центральную длину волны за счет изменения тока драйвера. Еще одно преимущество связано с технологией VCSEL, используемой в используемом лазерном диоде. Этот тип лазерного диода имеет очень узкую мгновенную ширину линии и, следовательно, очень большую длину когерентности, которая намного превышает необходимую для биометрии глаза.

В ОКТ с качающимся источником затухание сигнала по глубине намного ниже, чем в системах на основе спектрометра. Кроме того, чувствительность выше, чем у биометрических систем частичной когерентной интерферометрии (PCI) во временной области, и они работают намного быстрее. Причина в том, что вся осевая структура параллельно кодируется в спектре.

4.1. Внедрение и оценка: В предлагаемом исследовании внутриглазные расстояния, в первую очередь осевая длина глаза и глубина передней камеры, у участвующих субъектов и пациентов должны быть определены с использованием описанного метода. Это предварительное пилотное исследование, призванное определить, подходит ли технология на основе VCSEL (с точки зрения скорости измерения и чувствительности метода) для достижения точного определения осевой длины глаза как у здоровых людей, так и у пациентов с катарактой с различной степенью катаракты. катаракта. Измерения с помощью IOLMaster служат основой для сравнения.

Участниками исследования должны быть здоровые люди и больные катарактой. Все участники сначала пройдут плановое обследование. Другие риски также будут выявлены в ходе планового обследования. Эти обследования будут проводиться в глазной клинике.

Затем испытуемые и пациенты измеряются с помощью измерительной установки в Центре медицинской физики и биомедицинской инженерии.

Плановый осмотр в офтальмологической клинике включает в себя измерение длины глаза с помощью щелевой лампы. Глаз для исследования выбирается исследователем во время обычного осмотра.

4.2 Отбор исследуемой популяции Участники набираются посредством публичных объявлений. Отобрано 30 здоровых испытуемых в возрасте от 19 до 85 лет. Отобрано 30 пациентов с катарактой в возрасте от 19 до 85 лет.

4.3 Предварительное обследование:

• Плановый осмотр в глазной клинике Венского медицинского университета. - - Измерение длины глаза с помощью IOL Masters.
• У пациентов с катарактой степень катаракты определяется на основе системы классификации помутнений хрусталика (LOCS III).

4.4. Отказ или замена участников исследования

Участники исследования будут исключены из исследования при следующих обстоятельствах:

• Если они того пожелают
• Если руководитель исследования считает, что исследование не отвечает интересам участника исследования
• Если участник исследования нарушает одно из требований и пунктов формы согласия, в любом случае исключение из исследования будет зафиксировано с подробным объяснением. Если исследование придется прекратить, данные будут сохранены.

Участники исследования, которые не смогут завершить исследование, будут заменены. Однако данные можно использовать для анализа.

4.5. Целевые переменные

Осевая длина глаза и глубина передней камеры: будут проанализированы стандартное отклонение и среднее значение по повторным измерениям; Сравнение с эталонным устройством будет проводиться посредством анализа Бланда-Альтмана.

Измерения проводятся для каждого участника исследования с помощью IOL Master (Carl Zeiss Meditec AG) и измерительной установки с настроенным по току диодом VCSEL.