Kuantifikasi medan radiasi ultraviolet (UVR) pada mata manusia secara in vivo menggunakan instrumentasi baru dan potensi manfaat lensa kontak hidrogel pemblokir UVR - desain lampu jalan tenaga surya

LATAR BELAKANG/TUJUAN: Beberapa oftalmopati degeneratif terutama terjadi di tepi hidung, yang berhubungan dengan kerusakan akibat radiasi ultraviolet matahari (UVR).
Kontribusi relatif aliran okular in vivo (a)
Radiasi ultraviolet dari kulit hidung ke tepi hidung, dan (b)
Fokus radiasi UV pada kornea temporal hingga tepi nasal dipelajari.
Metode: Sebuah jenis baru susunan sensor fotodioda digunakan untuk mengukur medan radiasi ultraviolet pada mata manusia.
Selain itu, perangkat spektrometer baru-
UP digunakan untuk mengukur spektrum radiasi refraksi kornea.
Pengaruh lensa kontak hidrogel pelindung ultraviolet terhadap penyaringan sinar ultraviolet yang datang dievaluasi secara in vivo.
Hasil data kualitatif dan kuantitatif menunjukkan bahwa jumlah Staphylococcus nasalis meningkat.
Pembacaan fotodioda menunjukkan peningkatan bersih radiasi ultraviolet dari sisi temporal ke sisi nasal.
Kurva transmisi menunjukkan bahwa sebagian besar radiasi ultraviolet diserap oleh jaringan mata atau ditransmisikan melalui jaringan mata.
Lensa kontak lunak pelindung ultraviolet dapat menyaring radiasi ini.
Kesimpulan Secara in vivo, ditemukan bahwa fluks radiasi ultraviolet di sisi hidung mata meningkat karena refleks kulit di hidung.
Setiap reseptor ultraviolet yang melewati kornea akan diserap oleh konjungtiva atau ditransmisikan ke sklera melalui konjungtiva.
Lensa kontak hidrogel yang terlindungi dari sinar ultraviolet dapat menghilangkan sumber-sumber ultraviolet tersebut.
Bahan dan Metode: Teori refleksi diuji secara in vivo, dan serangkaian sensor radiasi ultraviolet dipasang untuk mengambil sampel medan cahaya insiden pada atau di dekat permukaan mata yang terpapar.
Menurut teori refraksi, sensor berbasis spektrofotometer serat optik ditempatkan pada tepi konjungtiva hidung untuk mendeteksi cahaya apa pun yang melewati kornea dan menentukan spektrumnya.
Kedua perangkat eksperimental unik ini-
Sekarang kami memperkenalkan UPS.
Komponen utama dari susunan sensor reflektif adalah lima fotodioda Texas Instrument TSL250.
Kurva respons spektral dari fotodetektor ini meluas hingga 300 nm di wilayah UVR spektrum, mencakup seluruh wilayah UVA dan sebagian wilayah UVB.
Sudut antara bidang pandang dan arah normal sekitar 60 derajat, sehingga foton dengan berbagai sudut datang dapat dideteksi.
Penguat dengan sensitivitas tinggi dan terintegrasi memberikan keluaran sinyal yang tinggi, memungkinkan deteksi radiasi ultraviolet tingkat rendah.
Setiap rakitan sensor berukuran 5 milimeter persegi, sehingga lima di antaranya dipasang berdampingan, mencakup area sekitar 25 milimeter, yang mencakup diameter horizontal rata-rata jaringan mata yang terpapar.
Kelima sensor ini dipasang pada wadah plastik, biasanya diletakkan di mata untuk melindunginya selama operasi kelopak mata. Sensor 1 dan 2 terletak di sisi temporal pupil, sensor 3 berada tepat di atas pupil, dan sensor 4 dan 5 terletak di sisi nasal, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.
Unduh diagram di tab baru, buka dan unduh PowerPoint Gambar 1 Susunan sensor fotodioda UVR, dipasang di atas mata kiri, sensor 1 di sisi temporal, sensor 5 di sisi nasal.
Output tegangan analog dari sensor didigitalisasi oleh program LabVIEW dan disimpan di komputer laptop. Kelima sensor tersebut dibaca dalam hitungan milidetik, yang sangat mengurangi perubahan sinyal sensor yang disebabkan oleh pergerakan subjek.
Dengan merekam sinyal dari setiap sensor dalam medan cahaya seragam (tanpa kehadiran subjek), dan membagi nilai-nilai ini dengan sinyal masing-masing ketika subjek berada di posisinya, maka pembacaan relatif sensor dihitung.
Untuk menyediakan lingkungan pengujian yang stabil, kotak cahaya diterangi oleh cahaya ultraviolet tampak yang stabil dan menyebar.
Sebuah sumber cahaya tungsten inframerah dekat telah dibuat.
Karena dinding bagian dalam kotak berwarna putih, objek uji berada dalam medan cahaya difus yang relatif seragam, yang mirip dengan medan cahaya matahari difus.
Filter lolos rendah digunakan di depan sumber cahaya untuk membatasi cahaya ke wilayah spektral yang diinginkan.
Komponen Utama Kelompok Sensor Refraksi -
Lihat ke atas seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.
Lampu celah yang telah disempurnakan digunakan untuk memasang dua fibroma pada kornea.
Gambar serat optik masukan memancarkan cahaya dari sinar ultraviolet-tampak-
Sumber cahaya tungsten inframerah dekat dipancarkan ke kornea pada sudut sekitar 30 derajat di belakang bidang koronal.
Serat keluaran mendeteksi cahaya yang dipancarkan dari kornea atau dipantulkan dari sklera sesuai dengan posisi relatif mata.
Cahaya yang terdeteksi dialirkan ke spektrometer serat optik sistem optik kelautan S2000, di mana cahaya tersebut dihamburkan melalui susunan detektor, dan sinyal tersebut dibaca serta didigitalkan oleh komputer laptop.
Spektrum transmisi dihitung dengan menggunakan spektrum sumber cahaya sebagai referensi. Spektrum direkam ketika tidak ada subjek yang hadir.
Setiap spektrum dapat direkam dalam waktu sekitar 20 milidetik, sehingga sangat mengurangi perubahan sinyal yang tidak perlu yang disebabkan oleh pergerakan objek uji.
Unduh GambarBuka di tab baru untuk mengunduh PowerPoint Gambar 2 Diagram Grup Sensor Indeks Bias-atas.
Cahaya dari fibroma untuk sementara menerangi kornea dan dibiaskan ke serat sensor.
Untuk mencegah sinar ultraviolet menembus mata, digunakan dua jenis lensa kontak penghalang ultraviolet yang berbeda. Acuvue 2 (
Etafican, kadar air 58%, Vistaken)
Radiasi ultraviolet yang akurat (
Vasurfilcon, kadar air 74%, Wesley Jessen).
Kekuatan lensa near-plane dipilih untuk mengurangi efek refraksi lensa.
Hasil: Susunan sensor reflektif digunakan untuk menguji pengulangan perangkat pada model kepala manusia berbahan polistirena putih. -atas.
Baca pembacaan sensor di kotak optik, tanpa kepala, tanpa kepala, hitung perubahan intensitas relatif.
Gambar 3A menunjukkan variasi relatif kekuatan lima sensor pada kepala simulasi, yang merupakan rata-rata dari beberapa percobaan terpisah.
Saat kepala ada, semua sensor menunjukkan peningkatan yang lebih tinggi daripada sinyal cahaya sekitar.
Dibandingkan dengan empat sensor lainnya, sinyal pada sensor kelima yang menggunakan kepala tiruan (terletak di sisi hidung) meningkat secara signifikan, menunjukkan peningkatan hamburan dan pantulan cahaya dari struktur wajah di sisi hidung.
Pengukuran serupa dilakukan pada 12 subjek. Sepuluh dari 12 subjek memiliki sensor hidung yang lebih kuat daripada sensor lateral.
Setiap subjek diukur lima kali dan rentang kesalahan dihitung berdasarkan deviasi standar dari nilai rata-rata lima sampel setiap sensor. (p