Forscher erfassen Zelle-level-details der gekrümmten Hornhaut

Forscher haben zum ersten mal erworben optische Kohärenz-Tomographie (OCT), die Bilder des gekrümmten Schichten einer person, die Hornhaut mit cell-level-Details und ein großes Sichtfenster. Die neue OCT-instrument ermöglicht eine verbesserte überwachung von Erkrankungen des Auges, sowie die Allgemeine Gesundheit Bedingungen wie diabetes, die verändern die Dichte der Nerven in der Hornhaut.

„Wie die gekrümmte äußersten Teil des Auges, die Hornhaut bietet ein transparentes Fenster in beide okulären und Allgemeinen Bedingungen der Gesundheit,“ sagte entsprechenden Autor Viacheslav Mazlin, aus Der Langevin-Institut, einer gemeinsamen Forschungsgruppe, die zwischen ESPCI Paris und CNRS in Frankreich. „Die Zelle-Auflösung und einen großen Blickwinkel-Bereich finden Sie auf unserem instrument sind ideal für die überwachung von Hornhaut-Erkrankungen wie endotheliale Dysfunktion und Allgemeine diabetischen Bedingungen, Verständnis Ihrer evolution auf der biologischen Skala und quantitative Evaluierung der Wirksamkeit neuer Therapiestrategien.“

Bei OpticaDer Optical Society (OSA) – Zeitschrift für high-impact-Forschung, Mazlin und eine multi-institutionelle Gruppe von Kollegen beschreiben Ihren neuen curved-field-OCT-Gerät, das ermöglicht hochauflösende optische Schnitte mit einer Fläche von zehn mal größer als klinische Geräte, die derzeit verwendet werden, für die Hornhaut-Diagnostik. Die Kombination von hoher Auflösung mit großem Sichtfenster ermöglicht eine genaue Zählung der Zellen und Nerven für die Diagnose von Krankheit und verringert die Wahrscheinlichkeit fehlen einer Krankheit-den betroffenen Bereich.

Die Verbesserung der Katarakt-Chirurgie

Ein hoch auflösendes Bild mit einem großen imaging-Bereich ist besonders wichtig für die Verbesserung der Ergebnisse von Katarakt-Operationen. Katarakt-Operation führt zu einem Verlust der endothelialen Zellen, und wenn die Anzahl dieser Zellen sinkt unter einen kritischen Schwellenwert, so kann eine person erfordern eine Hornhaut-Transplantation.

„Die ärzte führen Häufig endothelialen Zellen zählen, die vor einer Katarakt-Operation zu gewährleisten, wird es genug sein, Endothelzellen, um die Erhaltung der Hornhaut nach der Operation“, sagte co-Autorin Kristina Irsch von der Sorbonne Universität in Frankreich. „Weil unser instrument bietet einen wesentlich größeren Sichtbereich als die vorhandenen klinischen Geräten, können wir zählen mehr Zellen, die für eine genauere Auswertung der Hornhaut-Gesundheit und möglicherweise die Verbesserung der chirurgischen Vorhersagen und Ergebnisse.“

Die neue Technik basiert auf OCT, eine hochauflösende, nicht-invasive bildgebende Technik, die Häufig verwendet wird, zu erwerben Querschnittsbilder der Netzhaut. OKT erwirbt dünnen optischen Scheiben durch Verwendung von Interferenz zwischen dem Licht aus der Probe und das Licht von einem Spiegel befindet sich eine zusätzliche optische Referenz arm.

Die bestehenden full-field OCT-Ansatz wurde entwickelt, um zu erwerben, optische Abschnitte, die parallel zu der Oberfläche des Auges. Die gesamte Scheibe ist aufgenommen von einem 2-D-Kamera. Aber, ist der Erwerb einer flachen Scheibe, die auf einem gewölbten Probe, wie die Hornhaut würde durch die Scheibe mehrere Hornhaut-Schichten auf einmal, Einschränkung des Gesichtsfeldes.

Zum erfassen von optischen Abschnitte, die mit der Krümmung der Hornhaut—mit anderen Worten, optisch Abflachung der Hornhaut—die Forscher mit einem full-field OCT-Konfiguration, wobei der flache Spiegel, in der zusätzliche optische Referenz arm wird ersetzt durch eine gekrümmte Linse. Die 2-D-Kamera erfasst alle Pixel innerhalb des Anzeigebereichs zur gleichen Zeit, so dass dieser Ansatz immun gegen Artefakte, die auftreten können, mit anderen OCT-Konfigurationen.

„Die Fähigkeit zur Nutzung der voll-Feld-und curved-field OCT Bild zu Augen in die Menschen—wohin das Auge ist ständig in Bewegung—möglich wurde, vor kurzem, Dank der Entwicklung fortschrittlicher Kameras mit höheren Geschwindigkeiten und besseren Licht-Erkennung Fähigkeiten“, sagte research-team leader-Claude Boccara aus Der Langevin-Institut.

Testen Sie das Gerät

Nach dem testen das Gerät auf eine flache, Ziel-und ein Modell Auge, Sie verwendet es, um Bild die Hornhaut von gesunden Menschen. Dieser erforderliche Zentrierung des Instruments auf die Hornhaut-apex—der Punkt der maximalen Krümmung, während das Auge bewegte. Sie erreicht dies, indem das Gerät auf einem motorisierten XYZ translation stage, die verschoben werden konnten, mit einem joystick.

Mit diesem setup, die Anpassung dauerte nur ein paar Minuten, während Bild-capture abgeschlossen war, in einem Bruchteil einer Sekunde. Das Gerät erfolgreich eingefangen Nerven-und Endothelzellen Scheiben von der person, die Hornhaut mit einem noch nie dagewesenen Anzeigebereich größer als 1 Quadratmillimeter.

Das neue Gerät könnte auch Anwendungen außerhalb der Augenheilkunde. „Unser Gerät ist universal und kann hilfreich für das Studium jeglicher Art von transparenten Probe mit einer geschwungenen Struktur,“ sagte Mazlin.