The aim of this study is to consider the relevance of in situ measurements of bovine serum film thickness in the optical test device that could be related to the function of the artificial hip joint. It is mainly focussed on the effect of the hydrophobicity or hydrophilicity of the transparent surface and the effect of its geometry. Film thickness measurements were performed using ball-on-disc and lens-on-disc configurations of optical test device as a function of time. Chromatic interferograms were recorded with a high-speed complementary metal-oxide semiconductor digital camera and evaluated with thin film colorimetric interferometry. It was clarified that a chromium layer covering the glass disc has a hydrophobic behaviour which supports the adsorption of proteins contained in the bovine serum solution, thereby a thicker lubricating film is formed. On the contrary, the protein film formation was not observed when the disc was covered with a silica layer having a hydrophilic behaviour. In this case, a very thin lubricating film was formed only due to the hydrodynamic effect. Metal and ceramic balls have no substantial effect on lubricant film formation although their contact surfaces have relatively different wettability. It was confirmed that conformity of contacting surfaces and kinematic conditions has fundamental effect on bovine serum film formation. In the ball-on-disc configuration, the lubricant film is formed predominantly due to protein aggregations, which pass through the contact zone and increase the film thickness. In the more conformal ball-on-lens configuration, the lubricant film is formed predominantly due to hydrodynamic effect, thereby the film thickness is kept constant during measurement.
- MeSH
- Adsorption MeSH
- Biomechanical Phenomena MeSH
- Hydrophobic and Hydrophilic Interactions MeSH
- Interferometry methods MeSH
- Hip Prosthesis * MeSH
- Lubricants chemistry MeSH
- Serum chemistry MeSH
- Cattle MeSH
- Wettability MeSH
- Materials Testing methods MeSH
- Animals MeSH
- Check Tag
- Cattle MeSH
- Animals MeSH
- Publication type
- Journal Article MeSH
- Research Support, Non-U.S. Gov't MeSH
Cíl práce: Autoři se v prospektivní studii věnují srovnání přesnosti optické a ultrazvukové biometrie na podkladě výsledků pooperační nejlepší korigované zrakové ostrosti (NKZO) a posuzují míru využití obou měřících metod v současné praxi. Soubor a metodika: Soubor obsahuje celkem 335 očí, které byly pro kataraktu odoperovány v Beskydském očním centru v nemocnici ve Frýdku-Místku v období od 7. 2. 2007 do 7. 4. 2010. Všichni pacienti byli před operací vyšetřeni pomocí IOL-Masteru a Ocu-Scanu. Operace byla provedena vždy mikrokoaxiální fakoemulzifikací otvorem 2,2 mm s implantací IOL AcrySof SP, SPN nebo SPN IQ. Tři měsíce po operaci jsme vyšetřili NKZO. Nejdříve jsme spočítali mediány hodnot předozadní délky oka (AL) změřených oběma metodami, a to u celého souboru a u jednotlivých podsouborů vytvořených podle délky oka. Spočítali jsme rozdíl v mm mezi oběma metodami. S pomocí výsledku NKZO jsme spočítali optimalizovanou hodnotu dioptrické síly NOČ, která měla být naimplantována do čočkového vaku k zajištění pooperační emetropie. U každého oka jsme stanovili velikost dioptrické odchylky optickým biometrem určené hodnoty dioptrické síly nitrooční čočky (NOČ) pro emetropii od optimalizované hodnoty dioptrické síly NOČ. Stejně jsme postupovali u výsledků nabídnutých ultrazvukovým biometrem. U obou biometrií jsme k výpočtu použili vzorec SRK-T. Dále jsme spočítali u obou biometrických metod počet odchylek nad 1 D a nad 2 D. Výsledky: Medián axiální délky oka z hodnot změřených optickým biometrem (OB) činil 23,08 mm, zatímco medián axiální délky oka změřený ultrazvukovým biometrem (UZB) byl 22,93 mm. Rozdíl těchto hodnot vyšel 0,15 mm (150 mikronů). Stejnou hodnotu nám poskytl rozdíl průměrných hodnot shodných výsledků měření. Průměrná odchylka dioptrické síly implantované NOČ od zpětně zjištěné optimalizované hodnoty optické mohutnosti IOL vyšla u optické biometrie o 0,40 D nižší a ultrazvukové biometrie o 0,16 D nižší. Tento výsledek ve spojitosti s vyhodnocením průběhu křivek obou metod vytvořených pomocí polynomického grafu je potvrzením, že obě metody vysoce korelují a výběrem metody nebylo negativně ovlivněno určení dioptrické síly implantované NOČ. Při srovnání četnosti odchylek nad 1D a nad 2,0 D u OB a UZB od optimalizované hodnoty dioptrické síly IOL jsme zjistili podstatně větší procento odchylek u UZB – až 25 % z celkového souboru nad 1,0 D. Závěr: Výsledky srovnání přesnosti obou metod a komfortu při vyšetření AL zdůvodňují jednoznačnou preferenci biometrie optické před biometrií ultrazvukovou v současné praxi. Při správném měření ultrazvukovou sondou však výsledky měření oběma metodami vysoce korelují, jsou tedy vzájemně zastupitelné. Ultrazvukovou biometrii lze tedy plnohodnotně používat v případech, kdy nelze užít biometrii optickou.
Purpose: The present study compares accuracy of optical biometry (OB) and ultrasound biometry (UB) based on postoperative best corrected visual acuity (BCVA) results, and assesses the extent of the usage of the measurement methods in current practice. Methods: 335 eyes in total were operated for cataract at Beskydské oční centrum (Beskydy Eye Centre; BOC), Frýdek-Místek hospital, in the period between 7 February 2007 and 7 April 2010. All patients were examined using both IOL-Master and Ocu-Scan prior to the surgery. All surgeries were performed using microcoaxial phacoemulsification, 2,2 mm incision, implanting IOL AcrySof SP, SPN or SPN IQ. BCVA was examined three months after the surgery. We first calculated medians of anterior-posterior axial length (AL) values measured using both methods; with both the whole set and individual subsets created according to the eye length. Difference between the two methods was calculated in mm. We calculated accurate dioptric power of the IOL, which should have been implanted in the lens bag to ensure postoperative emmetropia, using BCVA results. With each eye, we determined the size of diopter variation of the IOL’s dioptric power value for emmetropia determined by an optical biometer from the accurate value of the IOL’s dioptric power. Ultrasound biometry results were processed in the same way. The SRK-T formula was used for calculation with each biometry. We also calculated the number of variations above 1 D and 2 D with both biometric methods. Results: The median of axial eye length measured using an optical biometer was 23,08 mm, and the median of axial eye length measured using ultrasound biometry was 22,93 mm. The difference between these values was 0,15 mm (150 microns), which equals the difference between average values of coincident measurement results. Average variation of dioptric power of an implanted IOL from retrospectively established optimum value of the IOL’s optical power was 0,40 D lower with optical biometry and 0,16 D lower with ultrasound biometry. In the context of assessing the course of the curves of both methods created using a polynomial graph, this result confirms that the two methods correspond significantly, and therefore selecting any of the methods could not negatively impact determination of the implanted IOL’s dioptric power. Comparing the frequency of variations above 1D and 2,0 D with OB and UB from the accurate value of the IOL’s dioptric power, we discovered a substantially higher percentage of variations with UB – up to 25 % of the total set above 1,0 D. Conclusion: Results of comparing accuracy and comfort of AL measurement with both methods justify unambiguous preference of optical biometry over ultrasound biometry in current practice. If measurement using ultrasound probe is done correctly, results of both methods correspond significantly, and so the methods are mutually replaceable. Using ultrasound biometry is therefore adequate in case optical biometry cannot be used.
- Keywords
- ultrazvuková biometrie, optimalizovaná hodnota dioptrické síly nitrooční čočky, polynomický graf, optická biometrie,
- MeSH
- Axial Length, Eye MeSH
- Biometry methods MeSH
- Adult MeSH
- Phacoemulsification * MeSH
- Interferometry * methods statistics & numerical data MeSH
- Cataract ultrasonography MeSH
- Middle Aged MeSH
- Humans MeSH
- Lenses, Intraocular * MeSH
- Preoperative Care * MeSH
- Prospective Studies MeSH
- Refraction, Ocular MeSH
- Refractive Errors MeSH
- Aged, 80 and over MeSH
- Aged MeSH
- Statistics as Topic MeSH
- Ultrasonography * methods statistics & numerical data MeSH
- Treatment Outcome MeSH
- Visual Acuity MeSH
- Check Tag
- Adult MeSH
- Middle Aged MeSH
- Humans MeSH
- Male MeSH
- Aged, 80 and over MeSH
- Aged MeSH
- Female MeSH
- Publication type
- Comparative Study MeSH
- Keywords
- ultrazvuková biometrie, optimalizovaná hodnota dioptrické síly nitrooční čočky, polynomický graf, optická biometrie,
- MeSH
- Axial Length, Eye MeSH
- Biometry methods MeSH
- Adult MeSH
- Phacoemulsification * MeSH
- Interferometry * methods statistics & numerical data MeSH
- Cataract ultrasonography MeSH
- Middle Aged MeSH
- Humans MeSH
- Lenses, Intraocular * MeSH
- Preoperative Care * MeSH
- Prospective Studies MeSH
- Refraction, Ocular MeSH
- Refractive Errors MeSH
- Aged, 80 and over MeSH
- Aged MeSH
- Statistics as Topic MeSH
- Ultrasonography * methods statistics & numerical data MeSH
- Treatment Outcome MeSH
- Visual Acuity MeSH
- Check Tag
- Adult MeSH
- Middle Aged MeSH
- Humans MeSH
- Male MeSH
- Aged, 80 and over MeSH
- Aged MeSH
- Female MeSH
- Publication type
- Comparative Study MeSH
There is a long-lasting question of how distortion products (DPs) arising from nonlinear amplification processes in the cochlea are transmitted from their generation sites to the stapes. Two hypotheses have been proposed: (1) the slow-wave hypothesis whereby transmission is via the transverse pressure difference across the cochlear partition and (2) the fast-wave hypothesis proposing transmission via longitudinal compression waves. Ren with co-workers have addressed this topic experimentally by measuring the spatial vibration pattern of the basilar membrane (BM) in response to two tones of frequency f(1) and f(2). They interpreted the observed negative phase slopes of the stationary BM vibrations at the cubic distortion frequency f(DP) = 2f(1) - f(2) as evidence for the fast-wave hypothesis. Here, using a physically based model, it is shown that their phase data is actually in accordance with the slow-wave hypothesis. The analysis is based on a frequency-domain formulation of the two-dimensional motion equation of a nonlinear hydrodynamic cochlea model. Application of the analysis to their experimental data suggests that the measurement sites of negative phase slope were located at or apical to the DP generation sites. Therefore, current experimental and theoretical evidence supports the slow-wave hypothesis. Nevertheless, the analysis does not allow rejection of the fast-wave hypothesis.
- MeSH
- Models, Biological MeSH
- Perceptual Distortion physiology MeSH
- Fourier Analysis MeSH
- Interferometry methods MeSH
- Cochlea physiology MeSH
- Lasers MeSH
- Humans MeSH
- Otoacoustic Emissions, Spontaneous physiology MeSH
- Vibration MeSH
- Pitch Perception physiology MeSH
- Check Tag
- Humans MeSH
- Publication type
- Journal Article MeSH
- Research Support, Non-U.S. Gov't MeSH
- Comparative Study MeSH
V rámci výzkumného úkolu bude užito řady bioinženýrských aparatur k objektivnímu posouzení výsledků. S mnohými se dosud nemohli naši čtenáři seznámit. Jako první uvádíme přehled o profilometrii. Profilometrie je metoda určená ke sledování, posuzování a měření nerovností kožního povrchu. S technickým pokrokem byla navržena řada přístupů k řešení: mechanické jehlové přístroje, optické, interferenční, mikroskopické, holografické, laserové a fotometrické transmisní měření otisků. Každý má své přednosti i negativní vlastnosti. Byla srovnána spolehlivost, reproduktibilita a validita získaných dat. Nejnovější zařízení umožňují nejen dvojdimenzionální (2D), ale i prostorové (3D) posouzení. Lze vyčíst i množství statisticky hodnotitelných parametrů. Metoda byla využita např. při hodnocení vlivu retinoidů, glukokortikoidů, hydratačních prostředků u atopie, profesionálních dermatóz apod.
Profilometry monitors and evaluate roughness of skin surface. With technical progress many different approaches were suggested: mechanical stylus profilometry, optical, interference approaches, microscopical, holographical, laser and photometrical transmission measurement with replica. Every approach has its advantages and disadvantages. Comparison of reliability, reproducibility and validity of data was performed. Modern devices provides two-dimensional (2D) and spatial (3D) evaluation. It is possible to assess many statistically estimated parameters. Methods were used in effect evaluation of e.g. retinoids, glucocorticosteroids, emollients in atopy evaluation, professional dermatoses etc.
V prospektivní studii 56 pacientů (67 očí) s kataraktou autoři srovnali axiální délku očí změřenou simultánně standardní ultrazvukovou biometrií a parciální koherentní interferometrií (optickou biometrií) s ohledem na výslednou pooperační refrakci operovaných očí. Dioptrická hodnota intraokulární čočky (IOČ)pro predikovanou pooperační refrakci byla stanovena pomocí vzorce SRK II. Rozdíl mezi předpokládanou a aktuální pooperační refrakcí v dioptriích byl hodnocen 3 měsíce po operaci šedého zákalu. Axiální délka změřená ultrazvukem se významně lišila od axiální délky změřené optickou biometrií (p=0,016). Také dioptrická hodnota IOČ vypočítaná podle axiální délky změřené ultrazvukem se významně lišila od dioptrické hodnoty IOČ vypočítané podle axiální délky oka změřené optickou biometrií (p=0,003). Rozdíl mezi očekávanou a skutečnou pooperační refrakcí v dioptriích však nebyl statisticky významný (p=0,384) ani s ohledem na použitou metoduměření axiální délky. Parciální koherentní interferometrie (optická biometrie) je přesná a reprodukovatelná metoda pro změření axiální délky oka před operací katarakty. Nelze ji však použít u pokročilých katarakt s neprůhlednou optickou osou, proto je stále nutná záloha standardní ultrazvukové biometrie.
In theprospectivestudyof56patientswithcataract (67eyes)theauthorscompared axial length biometry) regarding to postoperative refraction of the eyes. Dioptric power of the intraocular lens (IOL) was determined by SRK II. formula. The difference between predicted and actual postoperative refraction in the spherical equivalent were compared 3 months postoperatively. Axial length measured by ultrasound differed significantly from the axial length measured by optical biometry (p=0.016). Dioptric power of IOL calculated according to the axial length measured by ultrasound was significantly different from the dioptric power of IOL calculated according to the axial length measured by optical biometry (p=0.003). The difference between predicted and actual postoperative refraction was not statistically significant (p=0.384) even if we considered both type of measurement. In conclusion, we found partial coherence interferometry was an accurate and reproducible method for measurement of axial length of the eyebefore cataract surgery. In the cases of advanced dense cataracts backup of ultrasonic biometry is still necessary.
- MeSH
- Biometry methods instrumentation MeSH
- Cataract Extraction MeSH
- Interferometry methods instrumentation MeSH
- Cataract diagnosis ultrasonography MeSH
- Humans MeSH
- Postoperative Period MeSH
- Preoperative Care MeSH
- Refraction, Ocular MeSH
- Ultrasonography methods MeSH
- Check Tag
- Humans MeSH
- Publication type
- Review MeSH
- Comparative Study MeSH
