Onderzoekers hebben het eerste instrument ontwikkeld dat een gedetailleerd beeld van het hele oog kan geven. Door een lens op te nemen die optische parameters verandert als reactie op een elektrische stroom, de innovatieve technologie kan beelden van hogere kwaliteit produceren dan momenteel beschikbaar is en zou oogonderzoeken sneller en comfortabeler kunnen maken voor patiënten door de noodzaak om beeldvorming met meerdere instrumenten te ondergaan om naar verschillende delen van het oog te kijken, te vermijden.

"Ziekten zoals glaucoom tasten zowel de voor- als de achterkant van het oog aan, " zei Ireneusz Grulkowski, wiens onderzoeksteam aan de Nicolaus Copernicus Universiteit, Polen, werkte met het team van Pablo Artal aan de Universidad de Murcia, Spanje om het nieuwe beeldvormingssysteem te ontwikkelen. "Een instrument dat het hele oog kan onderzoeken, zal de ervaring van de patiënt verbeteren omdat ze niet met verschillende apparaten door beeldvorming hoeven te gaan. Het kan op een dag ook het aantal instrumenten verminderen - wat behoorlijk duur kan zijn - dat nodig is in een oogheelkundige kliniek ."

In optiek , Het tijdschrift van de Optical Society voor onderzoek met hoge impact, de onderzoekers laten zien dat hun nieuwe optische coherentietomografie (OCT) beeldvormingssysteem niet alleen zowel de voor- als de achterkant van het oog in beeld kan brengen, maar kan ook de grensvlakken van de glasachtige gel van het oog met het netvlies en de lens met ongekend detail afbeelden. Deze nieuwe beeldvormingscapaciteit zou wetenschappers in staat kunnen stellen beter te begrijpen hoe de glasachtige gel die het oog vult, interageert met het netvlies en waarom het soms los kan raken bij veroudering.

"We willen ons instrument ook gebruiken om de opaciteit in de kristallens van het oog en het glasvocht te meten om beter te begrijpen hoe verschillende delen van het oog de verslechtering van het gezichtsvermogen beïnvloeden, " zei Grulkowski. "Wij geloven dat het vermogen om deze opaciteiten en andere eigenschappen van het oog te meten die niet eerder konden worden onderzocht, veel nieuwe oogheelkundige toepassingen voor OCT zal openen."

Beelddiepte vergroten

Het nieuwe systeem is gebaseerd op OCT, die gewoonlijk wordt gebruikt om zeer gedetailleerde, transversale oftalmologische beelden. De meeste klinische instrumenten zijn beperkt tot beelddiepten van 2 tot 3 millimeter, en het is moeilijk om te schakelen tussen het afbeelden van de voor- en achterkant van het oog, omdat het oog is samengesteld uit elementen die het licht buigen om het op het netvlies te concentreren.

Om deze uitdagingen te overwinnen, de onderzoekers gebruikten een elektrisch afstembare lens om een ​​OCT-instrument te bouwen dat licht kon focussen op een manier die beeldvorming van het hele oog mogelijk maakte. In tegenstelling tot standaard glazen of plastic lenzen, die vaste parameters hebben, de optische eigenschappen van een elektrisch afstembare lens kunnen dynamisch worden geregeld met behulp van een elektrische stroom.

Het OCT-systeem bevatte ook een nieuw gecommercialiseerde lichtbron, een laser die continu zeer snel van golflengte verandert. De golflengte-afstembare laser verbetert de resolutie en snelheid van OCT in vergelijking met systemen die andere lichtbronnen gebruiken. De onderzoekers integreerden high-speed elektronica om de beelddiepte te bereiken die nodig is om beeldvorming van het hele oog mogelijk te maken.

"We hebben de elektrisch instelbare lens opgenomen in een op maat gemaakt systeem dat de nieuwste generatie OCT-technologie vertegenwoordigt, " zei Grulkowski. "We wilden laten zien dat we zowel de voor- als achterkant van het oog konden afbeelden zonder van instrument te wisselen. Echter, we konden ook aantonen dat ons instrument de beeldkwaliteit van de OCT-beelden verbeterde."

De onderzoekers gebruikten hun nieuwe systeem om de anatomische kenmerken van de ogen van zeven gezonde mensen te meten. Metingen berekend met behulp van afbeeldingen van het nieuwe systeem correleerden goed met die verkregen met een oculaire biometer, het standaard klinische apparaat dat tegenwoordig wordt gebruikt.

Volgende stappen

De onderzoekers werken nu aan het optimaliseren van het instrument voor beeldvorming van de gehele glasachtige gel, niet alleen waar het aansluit op de lens en het netvlies. De glasachtige gel is niet intensief bestudeerd en is moeilijk af te beelden omdat deze zeer transparant is. De mogelijkheid om het hele glasvocht in beeld te brengen, zou het mogelijk maken om OCT te gebruiken om procedures te begeleiden waarbij de glasvochtgel uit het oog wordt verwijderd, die soms wordt gedaan om netvliesloslating te herstellen.

Hoewel de laboratoriumversie van de opstelling klaar is voor gebruik, er zullen verdere stappen worden ondernomen om de technologie naar de kliniek te vertalen. De wetenschappers zijn gericht op het optimaliseren van de scangebieden en het ontwikkelen van verwerkingstools voor het automatisch meten van de afmetingen van het oog. Deze verbeteringen zullen geavanceerde studies van de voorgestelde scanregimes mogelijk maken bij een groep patiënten met verschillende soorten opacificatie in het oog.