Optical interferometry
Dotaz
Zobrazit nápovědu
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
- adsorpce MeSH
- biomechanika MeSH
- hydrofobní a hydrofilní interakce MeSH
- interferometrie metody MeSH
- kyčelní protézy * MeSH
- lubrikanty chemie MeSH
- sérum chemie MeSH
- skot MeSH
- smáčivost MeSH
- testování materiálů metody MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- skot MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
Optická koherentní tomografie (OCT) s rozlišením 10-15 μm je v současné době nejpřesnější zobrazovací modalita invazivního vyšetřování koronárních tepen. S novými možnostmi zpracování signálů a obrazů a využitím umělé inteligence v medicíně postupuje i evoluce této metody kupředu. Článek popisuje historii vývoje OCT, technické detaily této modality a shrnuje nejnovější data, kterých bylo dosaženo ve vědeckém výzkumu. Zavedení nových softwarů a hybridních modalit v kardiologii může přinést nové možnosti v kvantitativním a kvalitativním hodnocení koronárních tepen během intervenčního výkonu.
Optical coherence tomography (OCT) with a resolution of 10-15 μm is currently the most accurate imaging modality for invasive coronary artery evaluation. As the options of signal and image processing and of using artificial intelligence in medicine progress, so does the evolution of OCT imaging. The article describes the history of OCT development and technical details of this modality, and summarizes the latest data obtained in scientific research. The introduction of novel software tools and hybrid modalities in cardiology may bring new possibilities in quantitative and qualitative assessment of coronary arteries during an interventional procedure.
- MeSH
- interferometrie MeSH
- koronární cévy diagnostické zobrazování MeSH
- lidé MeSH
- optická koherentní tomografie * dějiny metody trendy MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
- přehledy MeSH
Cíl: Cílem této práce je porovnání měřených parametrů při použití nového biometru Argos s konvenčně užívaným biometrem IOL Master 700. Soubor a metodika: Retrospektivní analýza biometrických dat u 57 pacientů (106 očí) vyšetřených na oční klinice TANA s.r.o., v Olomouci. Měření pacienta bylo prováděno na přístrojích Argos a IOL Master 700 v jeden den stejným optometristou v rámci standardní předoperační kalkulace nitrooční čočky před operací katarakty. Hodnocenými parametry byla axiální délka bulbu, hloubka přední komory, průměrná keratometrie a tloušťka čočky, které byly následně statisticky analyzovány. Výsledky: Korelace mezi všemi porovnávanými daty byla vysoká, se signifikancí p < 0,01. Při analyzování Bland-Altmanova grafu byla nalezena dobrá shoda měření při limitu shody 95 %. Axiální délky, průměrné keratometrie a tloušťky čočky nevykazovaly signifikantní rozdíl (p = 0,941; p = 0,773; p = 0,860). Průměrné keratometrie získané biometrem IOL Master 700 byly plošší, rozdíl byl ale malý a nesignifikantní. Signifikantně větší hloubky přední komory (p < 0,05) byly zaznamenány při měření přístrojem Argos. Závěr: Technologie segmentovaného refrakčního indexu, která je využívána přístrojem Argos, zapříčinila rozdíl v hodnotách hloubky přední komory. Porovnávaná celková axiální délka ale nebyla tímto v našem souboru pacientů ovlivněna. Optické biometry Argos a IOL Master 700 celkově vykazují vynikající shodu v měřených biometrických parametrech.
Purpose: To compare the biometric data obtained by the new optical biometer Argos and the conventionally used biometer IOL Master 700. Patients and methods: Retrospective analysis of the biometric data of 57 patients (106 eyes) who were examined at TANA Ophthalmology Clinic s.r.o in Olomouc. Patient measurements were carried out on both devices on the same day by the same optometrist within the standard preoperative calculation of the intraocular lens before cataract surgery. Evaluated and statistically analyzed biometric data were axial lenght, anterior chamber depth, average keratometry and lens thickness. Results: The correlation between all compared data was high, with statistical significance p < 0.01. Bland-Altman plots showed good agreement with a 95% limit of agreement. Axial lenght, average keratometry and lens thickens did not show significant differences (p = 0.941; p = 0.773; p = 0.860). IOL Master 700 showed flatter average keratometry, however, the differences were numerically small and insignificant. Anterior chamber depths obtained by Argos were longer, with a significance p < 0.05. Conclusion: The segmental refractive index technology used by Argos caused differences in anterior chamber depths. Overall axial length was, however, not, in our cohort of patients, affected by this. In general, the optical biometers Argos and IOL Master 700 show excellent agreement in the measured biometric data.
- Klíčová slova
- Argos,
- MeSH
- axiální délka oka MeSH
- biometrie * metody přístrojové vybavení MeSH
- interferometrie MeSH
- katarakta diagnóza MeSH
- lidé MeSH
- nitrooční čočky * MeSH
- optická koherentní tomografie MeSH
- reprodukovatelnost výsledků MeSH
- retrospektivní studie MeSH
- rohovkový endotel MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
OBJECTIVES: To describe the pattern and mutual relationships between basic biometric characteristics of the eye in a Central European Caucasian population. METHODS: A single-centre retrospective study of 2340 patients (965 males, 1375 females) scheduled for cataract surgery between 2014 and 2016. Measurements using laser interferometry included AL (axial length), K (average corneal curvature), ACD (anterior chamber depth), LT (lens thickness), CCT (central corneal thickness), AST (astigmatism) and WTW (white to white). Subjects were stratified by gender and controlled for age. Descriptive, correlation and regression analyses were performed on the data. RESULTS: The mean AL was 23.33 ± 1.01 mm - higher in males (23.59 ± 0.99 mm), in comparison to females (23.15 ± 0.99 mm). The elderly had lower ACD and higher LT, while males had higher AL independent of age. Furthermore, LT and K decreased with AL, while ACD decreased with LT and increased with AL independent of age and gender. CONCLUSIONS: The estimates of the biometrics are obtained on a large sample of subjects and can serve as normative values for Lenstar LS900 in the Central European Caucasian population.
- MeSH
- axiální délka oka MeSH
- biometrie MeSH
- katarakta * diagnóza MeSH
- lidé MeSH
- oční čočka * MeSH
- optická koherentní tomografie MeSH
- přední komora oční MeSH
- retrospektivní studie MeSH
- rohovka MeSH
- senioři MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- senioři MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
The publication presents a comparative study of two fibre-optic sensors in the application of heart rate (HR) and respiratory rate (RR) monitoring of the human body. After consultation with clinical practitioners, two types of non-invasive measuring and analysis systems based on fibre Bragg grating (FBG) and fibre-optic interferometer (FOI) have been designed and assembled. These systems use probes (both patent pending) that have been encapsulated in the bio-compatible polydimethylsiloxane (PMDS). The main advantage of PDMS is that it is electrically non-conductive and, as well as optical fibres, has low permeability. The initial verification measurement of the system designed was performed on four subjects in a harsh magnetic resonance (MR) environment under the supervision of a senior radiology assistant. A follow-up comparative study was conducted, upon a consent of twenty volunteers, in a laboratory environment with a minimum motion load and discussed with a head doctor of the Radiodiagnostic Institute. The goal of the laboratory study was to perform measurements that would simulate as closely as possible the environment of harsh MR or the environment of long-term health care facilities, hospitals and clinics. Conventional HR and RR measurement systems based on ECG measurements and changes in the thoracic circumference were used as references. The data acquired was compared by the objective Bland−Altman (B−A) method and discussed with practitioners. The results obtained confirmed the functionality of the designed probes, both in the case of RR and HR measurements (for both types of B−A, more than 95% of the values lie within the ±1.96 SD range), while demonstrating higher accuracy of the interferometric probe (in case of the RR determination, 95.66% for the FOI probe and 95.53% for the FBG probe, in case of the HR determination, 96.22% for the FOI probe and 95.23% for the FBG probe).
- MeSH
- artefakty MeSH
- dechová frekvence fyziologie MeSH
- dospělí MeSH
- elektrokardiografie MeSH
- fonokardiografie MeSH
- interferometrie přístrojové vybavení MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- lidské tělo MeSH
- magnetická rezonanční tomografie * MeSH
- mladý dospělý MeSH
- optická vlákna MeSH
- optické jevy * MeSH
- počítačové zpracování signálu MeSH
- pohyb těles MeSH
- srdeční frekvence fyziologie MeSH
- technologie optických vláken přístrojové vybavení MeSH
- vlnková analýza MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mladý dospělý MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- srovnávací studie MeSH
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
- biometrie metody přístrojové vybavení MeSH
- extrakce katarakty MeSH
- interferometrie metody přístrojové vybavení MeSH
- katarakta diagnóza ultrasonografie MeSH
- lidé MeSH
- pooperační období MeSH
- předoperační péče MeSH
- refrakce oka MeSH
- ultrasonografie metody MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
- srovnávací studie 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.
- Klíčová slova
- ultrazvuková biometrie, optimalizovaná hodnota dioptrické síly nitrooční čočky, polynomický graf, optická biometrie,
- MeSH
- axiální délka oka MeSH
- biometrie metody MeSH
- dospělí MeSH
- fakoemulzifikace * MeSH
- interferometrie * metody statistika a číselné údaje MeSH
- katarakta ultrasonografie MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- nitrooční čočky * MeSH
- předoperační péče * MeSH
- prospektivní studie MeSH
- refrakce oka MeSH
- refrakční vady MeSH
- senioři nad 80 let MeSH
- senioři MeSH
- statistika jako téma MeSH
- ultrasonografie * metody statistika a číselné údaje MeSH
- výsledek terapie MeSH
- zraková ostrost MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- senioři nad 80 let MeSH
- senioři MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- srovnávací studie MeSH
- Klíčová slova
- ultrazvuková biometrie, optimalizovaná hodnota dioptrické síly nitrooční čočky, polynomický graf, optická biometrie,
- MeSH
- axiální délka oka MeSH
- biometrie metody MeSH
- dospělí MeSH
- fakoemulzifikace * MeSH
- interferometrie * metody statistika a číselné údaje MeSH
- katarakta ultrasonografie MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- nitrooční čočky * MeSH
- předoperační péče * MeSH
- prospektivní studie MeSH
- refrakce oka MeSH
- refrakční vady MeSH
- senioři nad 80 let MeSH
- senioři MeSH
- statistika jako téma MeSH
- ultrasonografie * metody statistika a číselné údaje MeSH
- výsledek terapie MeSH
- zraková ostrost MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- senioři nad 80 let MeSH
- senioři MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- srovnávací studie MeSH
Spatial light modulators have become an essential tool for advanced microscopy, enabling breakthroughs in 3D, phase, and super-resolution imaging. However, continuous spatial-light modulation that is capable of capturing sub-millisecond microscopic motion without diffraction artifacts and polarization dependence is challenging. Here we present a photothermal spatial light modulator (PT-SLM) enabling fast phase imaging for nanoscopic 3D reconstruction. The PT-SLM can generate a step-like wavefront change, free of diffraction artifacts, with a high transmittance and a modulation efficiency independent of light polarization. We achieve a phase-shift > π and a response time as short as 70 µs with a theoretical limit in the sub microsecond range. We used the PT-SLM to perform quantitative phase imaging of sub-diffractional species to decipher the 3D nanoscopic displacement of microtubules and study the trajectory of a diffusive microtubule-associated protein, providing insights into the mechanism of protein navigation through a complex microtubule network.
- MeSH
- časové faktory MeSH
- interferenční mikroskopie metody statistika a číselné údaje MeSH
- kovové nanočástice ultrastruktura MeSH
- lidé MeSH
- mikroskopie atomárních sil MeSH
- mikroskopie fázově kontrastní metody statistika a číselné údaje MeSH
- mikrotubuly metabolismus ultrastruktura MeSH
- nanotechnologie MeSH
- nanotrubičky ultrastruktura MeSH
- optické jevy MeSH
- počítačová simulace MeSH
- proteiny asociované s mikrotubuly metabolismus MeSH
- proteiny buněčného cyklu metabolismus MeSH
- Schizosaccharomyces pombe - proteiny metabolismus MeSH
- světlo MeSH
- tubulin metabolismus MeSH
- zlato MeSH
- zobrazování trojrozměrné metody statistika a číselné údaje MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem 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.