基于 VCSEL 的光扫频源生物测量 (VBOB)

1. 背景

   白内障手术是最常进行的眼科手术，每年有 1500 万例手术。 2008 年至 2015 年间，全球运营数量预计将增加 25%。

   最简单的手术是植入单焦点人工晶状体（IOL）。 这是发展中国家最常进行的白内障手术（例如白内障手术）。 印度为 65%），以及工业化国家的农村和贫困地区。 为了准备手术，使用简单的 IOL 计算公式，需要了解眼轴长度。 如今，生物测量主要通过压平超声和简单的角膜曲率计进行。 然而，通过低相干干涉测量（OCT）进行的光学测量变得越来越重要，因为它具有非接触式的重要优势，从而避免了可能的感染引起的并发症。 此外，该方法极其精确，不依赖于医生的技术。 生产此类设备的主要成本因素是所使用的激光。 使用更便宜的激光二极管可以显着降低价格，这将确保即使在发展中国家也能获得可用性。

2. 基本原理 有待研究电调谐 VCSEL 激光二极管作为确定眼内距离的光源的适用性。 结果将在信号质量和测量精度方面与商业设备的结果进行比较。 这种设备将是非接触式的，这将有助于防止感染，比目前可用的方法便宜得多，并且能够非常精确地确定眼内距离。
3. 研究目标 该研究的目的是证明电调谐 VCSEL 激光二极管作为迄今为止使用的激光器的经济高效替代品的可用性。 为此，我们将研究 VCSEL 激光二极管测量的精度、再现性和可管理性。 测试对象和白内障患者将接受检查。 眼内距离装置的测量精度将与 Carl Zeiss Meditec 的商用装置 IOLMaster500 的测量精度进行比较。
4. 研究设计

该研究是一项试点研究。 它以市售眼长测量装置的测量原理为出发点。

所使用的技术是扫频光学相干断层扫描。 该扫频源将使用电调谐 VCSEL 激光二极管来实现。 这种激光二极管能够通过改变驱动电流来改变其中心波长。 另一个优势来自于所用激光二极管中使用的 VCSEL 技术。 这种类型的激光二极管具有非常窄的瞬时线宽，因此具有非常长的相干长度，远远超过了眼睛生物测量所需的长度。

在扫频源 OCT 中，深度信号的衰减远低于基于光谱仪的系统。 此外，其灵敏度比时域部分相干干涉测量 (PCI) 生物测量系统更高，而且速度更快。 原因是整个轴向结构在频谱中并行编码。

4.1. 实施和评估：在拟议的研究中，将使用所描述的方法确定参与受试者和患者的眼内距离，主要是眼轴长度和前房深度。 这是一项探索性试点研究，旨在确定基于 VCSEL 的技术是否适合（在测量速度和方法灵敏度方面）实现健康受试者和不同程度白内障患者眼轴长度的精确确定。白内障。 IOLMaster 的测量结果可作为比较的基础。

研究参与者为健康受试者和白内障患者。 所有参与者首先将接受例行检查。 例行检查期间还将发现其他风险。 这些检查将在眼科诊所进行。

然后使用医学物理和生物医学工程中心的测量装置对测试对象和患者进行测量。

眼科诊所的常规检查包括裂隙灯和眼长测量。 被检查的眼睛由研究者在常规检查期间选择。

4.2 研究人群的选择 通过公告招募参与者。 选择30名年龄在19岁至85岁之间的健康受试者。 选择了30名年龄在19岁至85岁之间的白内障患者。

4.3 初步检查：

• 维也纳医科大学眼科诊所的常规检查。 - - 使用 IOL Master 测量眼睛长度。
• 对于白内障患者，白内障的程度是根据晶状体混浊分类系统（LOCS III）确定的

4.4. 研究参与者退出或更换

研究参与者在以下情况下将被排除在研究之外：

• 如果他们愿意的话
• 如果研究负责人认为该研究不符合研究参与者的利益
• 如果研究参与者违反了同意书的要求和要点之一，在任何情况下，研究排除将被记录并附有详细解释。 如果研究必须终止，数据将被保留。

无法完成研究的研究参与者将被替换。 然而，这些数据可用于分析。

4.5.目标变量

眼轴长度和前房深度：将分析重复测量的标准偏差和平均值；将通过 Bland-Altman 分析与参考设备进行比较。

每个研究参与者均使用 IOL Master (Carl Zeiss Meditec AG) 和电流调谐 VCSEL 二极管的测量装置进行测量