Szürkehályog kvantitatív diagnosztizálása hullámfrontszenzorral
Szürkehályog kvantitatív diagnosztizálása hullámfrontszenzorral
Kurucz Máté II. évf. MSc hallgató
Konzulens: dr. Erdei Gábor, Atomfizika Tsz.
A szürkehályog (cataracta) a szemlencseállomány fényáteresztő képességének romlása miatt fellépő, évezredek óta ismert és kezelt betegség, amit világviszonylatban még mindig a vakság egyik vezető okaként tartanak számon. Kialakulása arra vezethető vissza, hogy a szemlencsét alkotó hidrofób (víztaszító) rostok valamilyen behatásra vizet vesznek fel, és az így megjelenő eltérő törésmutatójú tartományok szórják a fényt. A szürkehályog hagyományos, kvalitatív és szubjektív diagnosztizálása látásvizsgáló táblával, réslámpával, vagy ophthalmoscope-pal történik. Az Oculus C-Quant képes ugyan kvantitív módon a szórás közvetlen mérése, de az eredmény szintén szubjektív lesz [1]. Én a meglévő eljárásokkal szemben hullámfront-abberométer szenzorok mérési eredményeit szándékozom felhasználni, annak érdekében, hogy kvantitatíve és objektíve lehessen a szürkehályogot minősíteni. A hullámfront-szenzor az emberi szem számos optikai tulajdonságának vizsgálatára képes, de az orvosi gyakorlatban eddig még a szürkehályog felderítésére nem használták, csupán néhány kutatási eredmény érhető el a szakirodalomban [2]. TDK dolgozatomban azt a kérdést vizsgáltam meg, hogy ilyen műszerrel hogyan lehet a betegséget diagnosztizálni.
Munkám során először kielemeztem a Semmellweis Egyetem Szemklinikájának Zeiss-gyártmányú hullámfront-analizátorát (WASCA). A szemben fellépő szórás karakterizációjára kiegészítettem a kereskedelmi forgalomban kapható Zemax optikai tervező program szemmodelljét egy szórásmodellel [3], többféle típusú szürkehályog esetére. A szemmodellt kibővítettem a Wasca hullámfrontszenzor általam készített optikai modelljével. Szimulációk alapján megállapítottam, hogy elvileg hullámfrontszenzoros méréssel jól elkülöníthetőek a szürkehályogos és egészséges esetek. Ezzel szemben az orvosi mérőkészülék által készített képeken a szem szórásából fakadó zajt szoftveresen kiszűrik. A mérés paramétereit sajnos nem lehetett úgy módosítani, hogy az effektus detektálható legyen, emiatt szükséges egy saját mérőműszert tervezni, és építeni a WASCA analizátor mintájára.
A mérőkészülék megtervezése előtt kiszámítottam, hogy a szemészeti műszerekre vonatkozó balesetvédelmi ISO szabvány alapján mekkora a szembe juttatható fénysugárzás felső korlátja [4]. A CCD kamera véges érzékenysége miatt szükséges alsó teljesítménykorlátot a saját szememen végzett próbamérésekkel állapítottam meg. Konzulensem segítségével kiválasztottam a rendszer optikai alkatrészeit, majd összeállítottam a mérés prototípusát. Ezután méréseket hajtottam végre egy egyszerű szemmodellen, és a saját szememen is. A kapott képeket végül összehasonlítottam a szimuláció képeivel is. A további tervek között szerepel az összeszerelt mérőeszközzel szürkehályogos páciensek szeméről is méréseket végezni.
Hivatkozások:
1. http://www.nin.knaw.nl/Portals/0/Department/Berg/Documents/C-Quant-quick.pdf
2. William J. Donnelly III, MS; Konrad Pesudovs, PhD; Jason D. Marsack, MS; Edwin J. Sarver, PhD; Raymond A. Applegate, OD, PhD Quantifying Scatter in Shack-Hartmann Images to Evaluate Nuclear Cataract
3. http://mellerio.org.uk/Publications/lens1old.pdf
4. Szemészeti műszerek. Alapvető követelmények és vizsgálati módszerek. 2. rész: Fény okozta veszélyeztetés elleni védelem (ISO 15004-2:2007)
