قياس كمية الأشعة فوق البنفسجية في العين البشرية الحية باستخدام أجهزة مبتكرة والفوائد المحتملة للعدسات اللاصقة الهيدروجيلية الحاجبة للأشعة فوق البنفسجية - تصميم مصابيح الشوارع الشمسية

الخلفية/الهدف: تحدث بعض أمراض العيون التنكسية بشكل رئيسي في الحافة الأنفية، والتي ترتبط بالضرر الناجم عن الأشعة فوق البنفسجية الشمسية.
المساهمة النسبية لتدفق العين في الجسم الحي (أ)
الأشعة فوق البنفسجية من جلد الأنف إلى حافة الأنف، و(ب)
تمت دراسة تركيز الأشعة فوق البنفسجية على القرنية الصدغية وصولاً إلى الحافة الأنفية.
الطرق: تم استخدام نوع جديد من مصفوفة مستشعرات الثنائيات الضوئية لقياس مجال الأشعة فوق البنفسجية للعين البشرية.
بالإضافة إلى ذلك، جهاز مطياف جديد-
يُستخدم جهاز UP لقياس طيف الإشعاع الخاص بانكسار القرنية.
تم تقييم تأثير العدسات اللاصقة المصنوعة من الهيدروجيل الواقية من الأشعة فوق البنفسجية على ترشيح الأشعة فوق البنفسجية الساقطة في الجسم الحي.
أظهرت النتائج النوعية والكمية أن عدد بكتيريا المكورات العنقودية الأنفية قد ازداد.
أظهرت قراءات الثنائي الضوئي زيادة صافية في الأشعة فوق البنفسجية من الجانب الصدغي إلى الجانب الأنفي.
تُظهر منحنيات النقل أن معظم الأشعة فوق البنفسجية يتم امتصاصها بواسطة أنسجة العين أو تنتقل عبر أنسجة العين.
يمكن للعدسات اللاصقة اللينة الواقية من الأشعة فوق البنفسجية أن ترشح هذا الإشعاع.
الخلاصة: في الجسم الحي، وُجد أن تدفق الأشعة فوق البنفسجية في الجانب الأنفي من العين يزداد بسبب رد الفعل الجلدي في الأنف.
أي مستقبل للأشعة فوق البنفسجية يمر عبر القرنية يتم امتصاصه بواسطة الملتحمة أو يتم نقله إلى الصلبة من خلال الملتحمة.
يمكن للعدسات اللاصقة المصنوعة من الهيدروجيل والمزودة بحماية من الأشعة فوق البنفسجية أن تقضي على مصادر الأشعة فوق البنفسجية هذه.
المواد والأساليب: تم ​​اختبار نظرية الانعكاس في الجسم الحي، وتم إنشاء سلسلة من أجهزة استشعار الأشعة فوق البنفسجية لأخذ عينات من مجال الضوء الساقط على سطح العين المكشوف أو بالقرب منه.
وفقًا لنظرية الانكسار، يتم وضع جهاز استشعار يعتمد على مطياف الألياف البصرية على حافة الملتحمة الأنفية للكشف عن أي ضوء يمر عبر القرنية وتحديد طيفه.
هذان الجهازان التجريبيان الفريدان-
والآن نقدم لكم شركة UPS.
المكونات الرئيسية لمصفوفة المستشعر العاكس هي خمسة ثنائيات ضوئية من نوع Texas Instrument TSL250.
تمتد منحنيات الاستجابة الطيفية لهذه الكواشف الضوئية إلى 300 نانومتر في منطقة الأشعة فوق البنفسجية من الطيف، وتغطي جميع مناطق الأشعة فوق البنفسجية UVA وجزءًا من مناطق الأشعة فوق البنفسجية UVB.
تبلغ الزاوية بين مجال الرؤية والاتجاه العمودي حوالي 60 درجة، لذلك يمكن اكتشاف الفوتونات ذات نطاق واسع من زوايا السقوط.
توفر الحساسية العالية والمضخمات المتكاملة خرج إشارة عالي، مما يسمح بالكشف عن مستويات منخفضة من الأشعة فوق البنفسجية.
تبلغ مساحة كل مجموعة من أجهزة الاستشعار 5 ملليمترات مربعة، لذلك يتم تركيب خمسة منها جنبًا إلى جنب، مما يغطي مساحة تبلغ حوالي 25 ملليمترًا، وهو ما يغطي متوسط ​​القطر الأفقي لأنسجة العين المكشوفة.
تُثبّت هذه المجسات الخمسة على غلاف بلاستيكي، يُوضع عادةً على العين لحمايتها أثناء جراحة الجفن. يقع المجسان 1 و2 على الجانب الصدغي من البؤبؤ، ويقع المجسان 3 فوق البؤبؤ مباشرةً، بينما يقع المجسان 4 و5 على الجانب الأنفي، كما هو موضح في الشكل 1.
قم بتنزيل الرسم التخطيطي في علامة تبويب جديدة، وافتحه وقم بتنزيل الشكل 1 من برنامج PowerPoint: مصفوفة مستشعرات ضوئية للأشعة فوق البنفسجية، مثبتة فوق العين اليسرى، المستشعر 1 على الجانب الصدغي، والمستشعر 5 على الجانب الأنفي.
يتم تحويل إشارة الجهد التناظري الخارجة من المستشعر إلى إشارة رقمية بواسطة برنامج LabVIEW وتخزينها في جهاز كمبيوتر محمول. تُقرأ جميع المستشعرات الخمسة في أجزاء من الثانية، مما يقلل بشكل كبير من تغير إشارة المستشعر الناتج عن حركة الجسم.
من خلال تسجيل إشارات كل مستشعر في مجال ضوئي موحد (بدون وجود الشخص)، وتقسيم هذه القيم إلى إشاراتها الخاصة عندما يكون الشخص في مكانه، يتم حساب القراءات النسبية للمستشعر.
لتوفير بيئة اختبار مستقرة، يتم إضاءة صندوق الإضاءة بضوء فوق بنفسجي مرئي منتشر وثابت.
تم إنشاء مصدر ضوء من التنجستن يعمل بالأشعة تحت الحمراء القريبة.
لأن الجدار الداخلي للصندوق أبيض، فإن الجسم المراد اختباره يكون في مجال ضوء منتشر موحد نسبيًا، وهو ما يشبه مجال ضوء الشمس المنتشر.
يتم استخدام مرشح تمرير منخفض أمام مصدر الضوء للحد من الضوء إلى المنطقة الطيفية ذات الأهمية.
المكونات الرئيسية لمجموعة مستشعرات الانكسار -
انظر للأعلى كما هو موضح في الشكل 2.
تم استخدام المصباح الشقي المحسن لزرع ورمين ليفيين على القرنية.
تُصدر صور الألياف الضوئية المدخلة ضوءًا من الأشعة فوق البنفسجية - المرئية -
تم تسليط مصدر ضوء التنجستن القريب من الأشعة تحت الحمراء على القرنية بزاوية حوالي 30 درجة خلف المستوى الإكليلي.
تقوم الألياف الخارجة بالكشف عن الضوء المنبعث من القرنية أو المنعكس من الصلبة وفقًا للوضع النسبي للعينين.
يتم تغذية الضوء المكتشف إلى نظام البصريات البحرية S2000 مطياف الألياف البصرية، حيث يتم تشتيته على مصفوفة الكاشف، حيث تتم قراءة الإشارة وتحويلها إلى بيانات رقمية بواسطة جهاز كمبيوتر محمول.
يتم حساب طيف النقل باستخدام طيف مصدر الضوء كمرجع. وعند عدم وجود أي أجسام، يتم تسجيل الطيف.
يمكن تسجيل كل طيف في حوالي 20 مللي ثانية، مما يقلل بشكل كبير من أي تغييرات غير ضرورية في الإشارة ناتجة عن حركة جسم الاختبار.
قم بتنزيل الشكل. افتح في علامة تبويب جديدة لتنزيل الشكل 2 من برنامج PowerPoint: مخطط مجموعة مستشعرات معامل الانكسار.
يضيء الضوء المنبعث من الورم الليفي القرنية مؤقتًا وينكسر على الألياف الحسية.
لمنع تركيز الأشعة فوق البنفسجية عبر العينين، تم استخدام نوعين مختلفين من العدسات اللاصقة المانعة للأشعة فوق البنفسجية. Acuvue 2 (
إيتافيكان، نسبة الماء 58%، فيستاكين)
إشعاع فوق بنفسجي دقيق (
فاسورفيلكون، نسبة الماء 74%، ويسلي جيسن).
يتم اختيار قوة العدسة القريبة من المستوى لتقليل تأثير الانكسار للعدسة.
تم استخدام مصفوفة مستشعرات عاكسة لاختبار قابلية تكرار الجهاز على نموذج رأس بشري مصنوع من البوليسترين الأبيض. -أعلى.
اقرأ قراءات المستشعر في الصندوق البصري، بدون رأس، بدون رأس، واحسب التغيرات النسبية في الشدة.
يوضح الشكل 3A التغير النسبي لقوة خمسة مستشعرات على الرأس المحاكى، وذلك عن طريق حساب المتوسط ​​في عدة تجارب منفصلة.
عند وجود الرأس، تُظهر جميع أجهزة الاستشعار زيادة أعلى من إشارة الضوء المحيط.
بالمقارنة مع أجهزة الاستشعار الأربعة الأخرى، زادت الإشارة في جهاز الاستشعار الخامس باستخدام رأس الدمية (الموجود على جانب الأنف) بشكل ملحوظ، مما يشير إلى زيادة في الضوء المتناثر والمنعكس من بنية الوجه على جانب الأنف.
أُجريت قياسات مماثلة على 12 شخصًا. كان لدى عشرة من هؤلاء الأشخاص حساسية أنفية أقوى من الحساسية الجانبية.
تم قياس كل مشارك خمس مرات، وحُسب هامش الخطأ وفقًا للانحراف المعياري لمتوسط ​​قيمة العينات الخمس لكل مستشعر. (p