Quantification du champ de rayonnement ultraviolet (UV) dans l'œil humain in vivo à l'aide d'une nouvelle instrumentation et avantages potentiels des lentilles de contact hydrogel bloquant les UV - conception de lampadaires solaires

CONTEXTE/OBJECTIF : Certaines ophtalmopathies dégénératives se manifestent principalement au niveau du bord nasal et sont liées aux dommages induits par le rayonnement ultraviolet solaire (UV).
Contribution relative du flux oculaire in vivo (a)
Rayonnement ultraviolet de la peau du nez jusqu'au bord du nez, et (b)
L'incidence des rayonnements UV sur la cornée temporale jusqu'au bord nasal a été étudiée.
Méthodes Un nouveau type de réseau de capteurs à photodiodes a été utilisé pour mesurer le champ de rayonnement ultraviolet des yeux humains.
De plus, un nouveau spectromètre…
L'UP est utilisée pour mesurer le spectre de rayonnement de la réfraction cornéenne.
L’effet des lentilles de contact hydrogel à protection ultraviolette sur le filtrage des rayons ultraviolets incidents a été évalué in vivo.
Résultats Les données qualitatives et quantitatives ont montré que le nombre de Staphylococcus nasalis avait augmenté.
Les mesures des photodiodes ont montré une augmentation nette du rayonnement ultraviolet du côté temporal vers le côté nasal.
Les courbes de transmission montrent que la majeure partie du rayonnement ultraviolet est absorbée par les tissus oculaires ou transmise à travers ces mêmes tissus.
Les lentilles de contact souples à protection ultraviolette peuvent filtrer ce rayonnement.
Conclusion In vivo, il a été constaté que le flux de rayonnement ultraviolet du côté nasal de l'œil augmente en raison du réflexe cutané au niveau du nez.
Tout récepteur ultraviolet traversant la cornée est soit absorbé par la conjonctive, soit transmis à la sclère à travers la conjonctive.
Les lentilles de contact hydrogel à protection ultraviolette permettent d'éliminer ces sources d'ultraviolets.
Matériels et méthodes : La théorie de la réflexion a été testée in vivo, et une série de capteurs de rayonnement ultraviolet ont été mis en place pour échantillonner le champ lumineux incident sur ou près de la surface oculaire exposée.
Selon la théorie de la réfraction, un capteur basé sur un spectrophotomètre à fibre optique est placé sur le bord conjonctival nasal pour détecter toute lumière traversant la cornée et déterminer son spectre.
Ces deux dispositifs expérimentaux uniques-
Nous vous présentons maintenant UPS.
Les principaux composants du réseau de capteurs réfléchissants sont cinq photodiodes Texas Instruments TSL250.
Les courbes de réponse spectrale de ces photodétecteurs s'étendent jusqu'à 300 nm dans la région UVR du spectre, couvrant toutes les régions UVA et une partie des régions UVB.
L'angle entre le champ de vision et la direction normale est d'environ 60 degrés, ce qui permet de détecter des photons présentant une large gamme d'angles d'incidence.
La haute sensibilité et les amplificateurs intégrés assurent un signal de sortie élevé, permettant la détection de faibles niveaux de rayonnement ultraviolet.
Chaque ensemble de capteurs mesure 5 millimètres carrés, donc cinq d'entre eux sont installés côte à côte, couvrant une surface d'environ 25 millimètres, ce qui correspond au diamètre horizontal moyen du tissu oculaire exposé.
Ces cinq capteurs sont montés sur un boîtier en plastique, généralement placé sur l'œil pour le protéger lors d'une chirurgie des paupières. Les capteurs 1 et 2 sont situés du côté temporal de la pupille, le capteur 3 est placé directement au-dessus de la pupille et les capteurs 4 et 5 sont situés du côté nasal, comme illustré sur la figure 1.
Téléchargez le schéma dans un nouvel onglet, ouvrez et téléchargez PowerPoint Figure 1 Réseau de capteurs de photodiodes UVR, monté au-dessus de l'œil gauche, capteur 1 du côté temporal, capteur 5 du côté nasal.
Le signal analogique de sortie du capteur est numérisé par un programme LabVIEW et stocké sur un ordinateur portable. La lecture des cinq capteurs s'effectue en quelques millisecondes, ce qui réduit considérablement les variations du signal dues aux mouvements du sujet.
En enregistrant les signaux de chaque capteur dans un champ lumineux uniforme (sans la présence du sujet), et en divisant ces valeurs en leurs signaux respectifs lorsque le sujet est en position, on calcule les lectures relatives du capteur.
Pour assurer un environnement de test stable, une boîte à lumière est éclairée par une lumière ultraviolette visible diffuse et stable.
Une source de lumière en tungstène proche infrarouge a été construite.
Comme la paroi intérieure de la boîte est blanche, l'objet testé se trouve dans un champ de lumière diffuse relativement uniforme, similaire au champ de lumière solaire diffuse.
Un filtre passe-bas est utilisé devant la source lumineuse pour limiter la lumière à la région spectrale d'intérêt.
Principaux composants d'un groupe de capteurs de réfraction -
Regardez vers le haut comme indiqué sur la figure 2.
La lampe à fente améliorée a été utilisée pour implanter deux fibromes sur la cornée.
Les images de fibres optiques d'entrée émettent de la lumière ultraviolette-visible-
Une source de lumière proche infrarouge au tungstène a été projetée sur la cornée à un angle d'environ 30 degrés derrière le plan coronal.
Les fibres de sortie détectent la lumière émise par la cornée ou réfléchie par la sclère en fonction de la position relative des yeux.
La lumière détectée est acheminée vers le spectromètre à fibre optique S2000 du système optique marin, où elle est diffusée sur le réseau de détecteurs, où le signal est lu et numérisé par un ordinateur portable.
Le spectre de transmission est calculé en utilisant le spectre de la source lumineuse comme référence. En l'absence de sujets, le spectre est enregistré.
Chaque spectre peut être enregistré en environ 20 millisecondes, réduisant considérablement les variations de signal inutiles dues au mouvement de l'objet testé.
Télécharger la figure. Ouvrir dans un nouvel onglet pour télécharger la figure PowerPoint 2 : Schéma du groupe de capteurs d’indice de réfraction.
La lumière provenant du fibrome illumine temporairement la cornée et se réfracte sur la fibre de détection.
Pour empêcher les rayons ultraviolets de se focaliser à travers les yeux, deux types différents de lentilles de contact bloquant les ultraviolets ont été utilisés. Les Acuvue 2 (
Etafican, 58% de teneur en eau, Vistaken)
Rayonnement ultraviolet précis (
Vasurfilcon, teneur en eau de 74%, Wesley Jessen).
La puissance de la lentille quasi-plane est choisie pour réduire l'effet réfractif de la lentille.
Résultat : Un réseau de capteurs réfléchissants a été utilisé pour tester la répétabilité du dispositif sur une tête de modèle humain en polystyrène blanc. -up.
Lire les relevés du capteur dans le boîtier optique, sans écran, sans écran, calculer les variations relatives d'intensité.
La figure 3A montre la variation relative de la force de cinq capteurs sur la tête simulée, en faisant la moyenne de plusieurs expériences distinctes.
Lorsque la tête est présente, tous les capteurs affichent une augmentation supérieure au signal de lumière ambiante.
Comparé aux quatre autres capteurs, le signal du cinquième capteur utilisant la tête factice (située du côté du nez) a augmenté de manière significative, indiquant une augmentation de la lumière diffusée et réfléchie par la structure faciale du côté du nez.
Des mesures similaires ont été effectuées sur 12 sujets. Chez 10 de ces 12 sujets, les capteurs nasaux étaient plus performants que les capteurs latéraux.
Chaque sujet a été mesuré cinq fois et la barre d'erreur a été calculée en fonction de l'écart type de la valeur moyenne des cinq échantillons de chaque capteur. (p