banner
Дом / Блог / Эффективность цвета света
Блог

Эффективность цвета света

Aug 28, 2023Aug 28, 2023

Том 12 научных отчетов, номер статьи: 13850 (2022 г.) Цитировать эту статью

1022 доступа

3 цитаты

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Широкоугольная фундус-камера, которая может выборочно исследовать сетчатку и сосудистую оболочку глаза, желательна для лучшего выявления и оценки лечения глазных заболеваний. Транспальпебральное освещение было продемонстрировано для широкоугольной фотографии глазного дна, но его применение для получения полноцветных изображений сетчатки затруднено, поскольку эффективность света, проходящего через веко и склеру, сильно зависит от длины волны. Целью данного исследования является проверка возможности получения полноцветной визуализации сетчатки с использованием сбалансированного по эффективности освещения видимым светом, а также проверка возможности множественной спектральной визуализации (MSI) сетчатки и сосудистой оболочки. Светоизлучающие диоды (LED) с длиной волны 530, 625, 780 и 970 нм используются для количественной оценки спектральной эффективности транспальпебрального освещения. По сравнению с освещением 530 нм световая эффективность 625, 780 и 970 нм выше в 30,25, 523,05 и 1238,35 раза. Сбалансированное по световой эффективности управление освещением на длинах волн 530 нм и 625 нм можно использовать для получения полноцветного изображения сетчатки с усилением контрастности. Изображение с длиной волны 780 нм улучшает видимость сосудов хориоидеи, а на изображении с длиной волны 970 нм преобладают крупные вены сосудистой оболочки. Без необходимости фармакологического расширения зрачков угол обзора (FOV) 140° демонстрируется на снимке изображения глазного дна. В координации с целью фиксации поле зрения можно легко расширить по экватору глаза для визуализации вихревых ампул.

Фотография глазного дна незаменима для скрининга, диагностики и лечения заболеваний глаз в офтальмологии. Поскольку многие глазные заболевания могут поражать как центральные, так и периферические области сетчатки, широкоугольная фотография глазного дна продемонстрировала свою полезность в клиническом лечении глазных заболеваний, таких как диабетическая ретинопатия (ДР)1, возрастная дегенерация желтого пятна (ВМД)2. , глаукома3, гипертоническая ретинопатия4, отслойка сетчатки5 и сосудистые патологии (окклюзии сосудов, васкулит и др.)6 с метастазами в глаза. В дополнение к визуализации сетчатки, визуализация хориоидеи может стать ценным дополнением к традиционной визуализации сетчатки для лучшего лечения заболеваний хориоидеи. Например, AMD может вызывать хориоидальную неоваскуляризацию (ХНВ)7. Диабетическая хориоидопатия (ДХ) может вызывать потерю хориокапилляров (ХК), извилистые кровеносные сосуды и снижение кровотока в субфовеальной хориоидальной сосудистой сети8. Также сообщалось о значительном снижении индекса хориоидальной васкуляризации (CVI) при глаукоме и пигментном ретините9. Сообщается, что технология мультиспектральной визуализации (MSI), которая использует несколько длин волн от видимого до ближнего инфракрасного диапазона, позволяет визуализировать хориоидею. Однако доступные в настоящее время системы MSI имеют ограниченное поле зрения, обычно угол обзора 45° (угол глаз 68°)10,11,12.

Изготовить широкоугольные фундус-камеры технически сложно из-за механизмов освещения13. В обычных фундус-камерах использовалось трансзрачковое освещение; Узорчатое освещение в форме пончика доставляется внутрь глаза14. Согласно принципу Гулстранда, пути освещения и визуализации должны быть разделены15. В противном случае луч освещения вызовет сильное отражение от роговицы и хрусталика, что приведет к ухудшению качества изображения. Таким образом, трансзрачковое освещение ограничивает поле зрения (FOV), обычно угол зрения 30° или 45° (угол глаза 45°–68°), изображений глазного дна, поскольку для визуализации используется только небольшая часть зрачка. целях, а периферийную область зрачка необходимо использовать для освещения16. Для широкоугольной визуализации глазного дна обычно требуется расширение зрачков. Фармакологическое расширение зрачков приводит к тому, что пациенты испытывают блики и трудности с фокусировкой в ​​течение нескольких часов, а в некоторых случаях даже дней. Миниатюрная непрямая офтальмоскопия была разработана для визуализации глазного дна в широком поле за счет минимизации освещенной части доступного зрачка17,18. Немидриатическая визуализация глазного дна с углом обзора 67° (угол глаза 101°) была достигнута за счет использования NIR-наведения для выравнивания изображения и регулировки фокуса. Серия Daytona и California (Optos, Данфермлин, Великобритания) — сканер глазного дна на базе сканирующего лазерного офтальмоскопа (SLO) — предназначена для сверхширокоугольной визуализации глазного дна с углом обзора 134° (угол глаза 200°)19,20. Однако он включает в себя несколько источников лазерного света и сложную систему сканирования, что увеличивает сложность и стоимость устройства. Кроме того, ресницы и веки могут загораживать периферическую область изображений глазного дна. Угол обзора использовался для представления поля зрения при обычной фотографии глазного дна. В последнее время угол глаза стал единицей широкоугольной фотографии глазного дна, что создает путаницу в интерпретации поля зрения. Предпринимаются попытки понять взаимосвязь между углом зрения и углом глаз21. В этом исследовании мы указываем как угол обзора, так и угол глаза, чтобы избежать путаницы.

 0.3, it is considered to be clearly recognizable, when MTF > 0.6 the image is considered good, and when MTF > 0.8 the image quality is considered very good24. The MTFs are 40, 50, 100, and 200 cycles/mm at 0°, 15°, 30°, 45° field angles when MTF > 0.6./p> 134° visual-angle (200° eye-angle). In 970 nm NIR fundus image, the choroidal vein structures were visualized in detail (Fig. 5C). The vortex ampullas (blue arrows) were observed and multiple short and long ciliary nerves also observed (green arrows)./p> 134° visual-angle (200° eye-angle; Fig. 5B,C) FOV. The 780 nm illumination represented the choroid vasculature with vortex ampullas while the 970 nm illumination reveals only large veins with vortex ampullas. The color inversion of veins and background in the 970 nm illumination compared with 780 nm might be the light reflected from the deep sclera, while significant light attenuation occurs at the large vortex veins which exit the globe through the sclera with high flow rate. The vortex vein deformation has been reported in central serous chorioretinopathy and polypoidal choroidal vasculopathy. Thereby it is promising a practical solution to foster objective assessment of choroidal conditions due to eye diseases. Compared with indocyanine green (ICG) which is commonly used in clinics to acquire the choroidal angiography, the reported multispectral fundus imaging is label-free, and thus totally noninvasive without concern about allergic reactions induced by exogenous dye injection. Although, optical coherence tomography (OCT) angiography can visualize the choroidal vasculature, the FOV is relatively smaller than the proposed wide-field fundus images. Also, the ciliary nerves were observed (Fig. 5C). We speculate that the dark edges of the ciliary nerve might result from the light absorption of the ciliary arteries accompanied with the nerve./p> 24 h for the rest of wavelengths. The maximum weighted power intensity allowed on the sclera without thermal hazard concern is 700 mW/cm2. The equivalent powers for thermal hazard estimation were 191 mW/cm2, 127 mW/cm2, 154 mW/cm2 and 62 mW/cm2 for 530 nm, 625 nm, 780 nm and 970 nm light sources, respectively, which is 4–11 times below compared with the maximum weighted power intensity allowed on the sclera without thermal hazard concern./p>