新規計測機器を用いたヒト眼内における紫外線（UVR）場の定量化とUVR遮断ハイドロゲルコンタクトレンズの潜在的な利点 - ソーラー街路灯設計

背景/目的: 一部の変性眼症は主に鼻縁に発生し、太陽紫外線（UVR）による損傷に関連しています。
生体内における眼球流の相対的寄与（a）
鼻の皮膚から鼻の縁までの紫外線放射、および（b）
側頭部角膜から鼻側縁にかけての紫外線照射の焦点について研究を行った。
方法 人間の目の紫外線放射場を測定するために、新しいタイプのフォトダイオードセンサーアレイが使用されました。
さらに、新しい分光計装置-
UPは、角膜屈折の放射スペクトルを測定するために使用されます。
紫外線遮蔽ハイドロゲルコンタクトレンズが入射紫外線を遮断する効果を、生体内で評価した。
結果 定性的および定量的データは、鼻腔ブドウ球菌の数が増加したことを示した。
フォトダイオードの測定値は、側頭部から鼻側にかけて紫外線放射量が全体的に増加していることを示した。
透過曲線は、紫外線の大部分が眼組織に吸収されるか、眼組織を透過することを示している。
紫外線を遮断するソフトコンタクトレンズは、この放射線を遮断することができます。
結論 生体内では、鼻の皮膚反射により、眼の鼻側の紫外線放射束が増加することがわかった。
角膜を通過した紫外線は、結膜に吸収されるか、結膜を通して強膜に伝達される。
紫外線を遮断するハイドロゲルコンタクトレンズは、これらの紫外線源を遮断することができます。
材料と方法：反射理論を生体内で検証し、露出した眼表面上またはその近傍の入射光場をサンプリングするために、一連の紫外線放射センサーを設置した。
屈折理論によれば、光ファイバー分光光度計に基づくセンサーを鼻側の結膜縁に配置し、角膜を通過する光を検出してそのスペクトルを測定する。
これら2つのユニークな実験装置-
それでは、UPSをご紹介します。
反射型センサーアレイの主要構成要素は、テキサス・インスツルメンツ社製のTSL250フォトダイオード5個である。
これらの光検出器の分光応答曲線は、スペクトルの紫外線領域において300nmまで広がっており、UVA領域全体とUVB領域の一部をカバーしている。
視野と法線方向とのなす角は約60度であるため、広範囲の入射角を持つ光子を検出することができる。
高感度と内蔵アンプにより高信号出力が得られ、低レベルの紫外線放射の検出が可能になります。
各センサーアセンブリは5平方ミリメートルなので、5個を横に並べて設置すると、約25ミリメートルの面積を覆うことになる。これは、露出した眼組織の平均的な水平直径に相当する。
これらの5つのセンサーはプラスチック製のケースに取り付けられており、通常はまぶたの手術中に目を保護するために目に装着されます。センサー1と2は瞳孔の側頭部に、センサー3は瞳孔の真上に、センサー4と5は鼻側に位置しています（図1参照）。
新しいタブで図をダウンロードし、PowerPointを開いてダウンロードしてください。図1は、左目の上に取り付けられたUVRフォトダイオードセンサーアレイで、センサー1は側頭部に、センサー5は鼻側にあります。
センサーのアナログ電圧出力はLabVIEWプログラムによってデジタル化され、ノートパソコンに保存されます。5つのセンサーすべてがミリ秒単位で読み取られるため、被写体の動きによって生じるセンサー信号の変化が大幅に軽減されます。
均一な光場（被験者が存在しない状態）で各センサーの信号を記録し、これらの値を被験者が所定の位置にあるときのそれぞれの信号で割ることにより、センサーの相対的な読み取り値が算出される。
安定した試験環境を提供するため、ライトボックスには安定した拡散可視紫外線が照射される。
近赤外線タングステン光源が製作された。
箱の内壁が白色であるため、試験対象物は比較的均一な拡散光場の中にあり、これは拡散太陽光場に類似している。
光源の前にローパスフィルターを配置することで、光を目的のスペクトル領域に限定する。
屈折センサー群の主要構成要素 -
図2に示すように上を見上げてください。
改良型スリットランプを用いて、角膜上に2つの線維腫を設置した。
入力光ファイバー画像は紫外線から可視光線までの光を発します。
近赤外線タングステン光源を、角膜の冠状面から約30度の角度で照射した。
出力ファイバーは、眼の相対的な位置に応じて、角膜から発せられた光、または強膜から反射された光を検出する。
検出された光は、海洋光学システムS2000光ファイバー分光計に入力され、そこで検出器アレイ全体に散乱され、信号はノートパソコンによって読み取られてデジタル化される。
透過スペクトルは、光源のスペクトルを基準として算出される。被写体が存在しない状態でスペクトルを記録する。
各スペクトルは約20ミリ秒で記録できるため、試験対象物の動きによって生じる不要な信号変化を大幅に低減できます。
図をダウンロードするには、新しいタブで PowerPoint 図 2 屈折率センサー グループ図をダウンロードします。
線維腫から発せられた光が一時的に角膜を照らし、屈折して感知ファイバーに届く。
紫外線が目を通して集束するのを防ぐために、2種類の紫外線遮断コンタクトレンズが使用されました。アキュビュー2（
エタフィカン（水分含有量58%、ビスタケン社製）
正確な紫外線放射（
ヴァスルフィルコン（水分含有量74%、ウェスリー・ジェッセン社製）。
近平面レンズのパワーは、レンズの屈折効果を低減するように選択される。
結果 反射型センサーアレイを使用して、白色ポリスチレン製の人体モデルヘッド上でデバイスの再現性をテストしました。
光学ボックス内のセンサーの読み取り値を読み取り、ヘッドレスモードで、強度の相対的な変化を計算します。
図3Aは、複数の独立した実験で平均化された、模擬頭部上の5つのセンサーの強度の相対的な変動を示している。
頭部が存在する場合、すべてのセンサーは周囲の光信号よりも高い増加を示す。
他の4つのセンサーと比較して、ダミーヘッド（鼻側に位置）を使用した5番目のセンサーの信号は著しく増加しており、これは鼻側の顔面構造からの散乱光と反射光の増加を示している。
同様の測定を12人の被験者に対して行った。12人のうち10人は、側方センサーよりも鼻側センサーの感度が高かった。
各被験者について5回測定を行い、各センサーの5つのサンプルの平均値の標準偏差に基づいて誤差範囲を算出した。(p