밝은 색상 효율성

Aug 28, 2023

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 13850(2022) 이 기사 인용

1022 액세스

3 인용

1 알트메트릭

측정항목 세부정보

망막과 맥락막을 선택적으로 평가할 수 있는 광시야 안저 카메라는 안과 질환의 더 나은 검출 및 치료 평가를 위해 바람직합니다. 경안검 조명은 광시야 안저 사진에 대해 시연되었지만 눈꺼풀을 통해 전달되는 광 효율성으로 인해 트루 컬러 망막 이미징에 적용하기 어렵고 공막은 파장에 크게 의존합니다. 본 연구는 효율성 균형 가시광선 조명을 사용하여 실제 색상 망막 이미징의 타당성을 테스트하고 망막과 맥락막의 다중 스펙트럼 이미징(MSI)을 검증하는 것입니다. 530 nm, 625 nm, 780 nm 및 970 nm 발광 다이오드(LED)는 눈꺼풀 조명의 스펙트럼 효율을 정량적으로 평가하는 데 사용됩니다. 530 nm 조명과 비교하여 625 nm, 780 nm 및 970 nm의 광 효율은 30.25, 523.05 및 1238.35배 더 높습니다. 광 효율성이 균형을 이룬 530nm 및 625nm 조명 제어를 사용하면 대비가 강화된 트루 컬러 망막 이미지를 생성할 수 있습니다. 780nm 광 이미지는 맥락막 혈관계의 가시성을 향상시키고, 970nm 이미지는 맥락막의 큰 정맥에 의해 지배됩니다. 약리학적 동공 확장이 필요하지 않으면서 140° 눈 각도 시야(FOV)가 스냅샷 안저 이미지에 표시됩니다. 고정 대상과 협력하여 FOV를 눈의 적도 위로 쉽게 확장하여 소용돌이 팽대부를 시각화할 수 있습니다.

안저 사진 촬영은 안과 분야에서 안구 질환의 선별, 진단 및 관리에 필수적입니다. 많은 안과 질환이 망막의 중심 및 주변 영역 모두에 영향을 미칠 수 있기 때문에 광시야 안저 사진은 당뇨병성 망막증(DR)1, 연령 관련 황반변성(AMD)2과 같은 안과 질환의 임상 관리에 유용함이 입증되었습니다. , 녹내장3, 고혈압성 망막병증4, 망막 박리5, 안구 전이를 동반한 혈관 병리(혈관 폐색, 혈관염 등)6. 망막 영상 외에도 맥락막 영상은 맥락막 질환의 더 나은 관리를 위해 전통적인 망막 영상에 대한 귀중한 보충 자료를 제공할 수 있습니다. 예를 들어, AMD는 맥락막 혈관신생(CNV)을 생성할 수 있습니다7. 당뇨병성 맥락막병증(DC)은 맥락막모세혈관층(CC)의 손실, 구불구불한 혈관 및 황반하 맥락막 혈관계의 혈류 감소를 유발할 수 있습니다8. 또한, 녹내장과 색소성 망막염에서 의미 있는 맥락막 혈관 지수(CVI) 감소가 보고되었습니다9. 가시광선에서 근적외선까지 다양한 파장을 사용하는 다중 스펙트럼 이미징(MSI) 기술이 맥락막 안저를 시각화하는 것으로 보고되었습니다. 그러나 현재 사용 가능한 MSI 시스템은 일반적으로 시야각 45°(눈 각도 68°)10,11,12로 FOV가 제한되어 있습니다.

조명 메커니즘13으로 인해 광시야 안저 카메라를 구성하는 것은 기술적으로 어렵습니다. 기존 안저 카메라는 동공 조명을 활용했습니다. 도넛 모양의 패턴 조명이 눈 내부에 전달됩니다14. Gullstrand 원리에 따라 조명 및 이미징 경로를 분리해야 합니다15. 그렇지 않으면 조명 빔이 각막과 수정체에서 심한 반사를 일으켜 결과적으로 이미지 품질이 저하됩니다. 따라서 동공 조명은 안저 이미지의 시야(FOV)를 일반적으로 30° 또는 45° 시야각(45°~68° 눈 각도)으로 제한합니다. 그 이유는 동공의 작은 부분만 이미징에 사용되기 때문입니다. 목적과 동공의 주변 영역은 조명에 사용해야 합니다16. 광시야 안저 영상의 경우 일반적으로 동공 확장이 필요합니다. 약리학적 동공 확장으로 인해 환자는 몇 시간, 심지어 며칠 동안 가벼운 눈부심과 초점 맞추기 어려움을 경험하게 됩니다. 소형 간접 검안경 검사법은 사용 가능한 동공17,18의 조명 부분을 최소화하여 광시야 안저 이미징을 위해 개발되었습니다. 67° 시야각(101° 눈각) FOV 비산동 안저 영상은 영상 정렬 및 초점 조정을 위한 NIR 안내를 활용하여 달성되었습니다. 스캐닝 레이저 검안경(SLO) 기반 안저 영상 장치인 Daytona 및 California 시리즈(Optos, Dunfermline, UK)는 134° 시야각(200° 눈 각도) FOV19,20를 갖춘 초광각 안저 영상 장치로 확립되었습니다. 그러나 여기에는 여러 레이저 광원과 복잡한 스캐닝 시스템이 포함되어 복잡성과 장치 비용이 증가합니다. 또한, 속눈썹과 눈꺼풀이 안저 영상의 주변 영역을 가리는 경우도 있습니다. 시야각은 기존 안저 사진의 FOV를 나타내는 데 사용되었습니다. 최근에는 광시야 안저촬영에서 안각이 하나의 단위로 등장하여 FOV 해석에 혼란을 야기하고 있습니다. 시야각과 눈각도의 관계를 이해하려는 노력이 있다21. 본 연구에서는 혼동을 피하기 위해 시각 각도와 눈 각도를 모두 제공합니다.

0.3, it is considered to be clearly recognizable, when MTF > 0.6 the image is considered good, and when MTF > 0.8 the image quality is considered very good24. The MTFs are 40, 50, 100, and 200 cycles/mm at 0°, 15°, 30°, 45° field angles when MTF > 0.6./p> 134° visual-angle (200° eye-angle). In 970 nm NIR fundus image, the choroidal vein structures were visualized in detail (Fig. 5C). The vortex ampullas (blue arrows) were observed and multiple short and long ciliary nerves also observed (green arrows)./p> 134° visual-angle (200° eye-angle; Fig. 5B,C) FOV. The 780 nm illumination represented the choroid vasculature with vortex ampullas while the 970 nm illumination reveals only large veins with vortex ampullas. The color inversion of veins and background in the 970 nm illumination compared with 780 nm might be the light reflected from the deep sclera, while significant light attenuation occurs at the large vortex veins which exit the globe through the sclera with high flow rate. The vortex vein deformation has been reported in central serous chorioretinopathy and polypoidal choroidal vasculopathy. Thereby it is promising a practical solution to foster objective assessment of choroidal conditions due to eye diseases. Compared with indocyanine green (ICG) which is commonly used in clinics to acquire the choroidal angiography, the reported multispectral fundus imaging is label-free, and thus totally noninvasive without concern about allergic reactions induced by exogenous dye injection. Although, optical coherence tomography (OCT) angiography can visualize the choroidal vasculature, the FOV is relatively smaller than the proposed wide-field fundus images. Also, the ciliary nerves were observed (Fig. 5C). We speculate that the dark edges of the ciliary nerve might result from the light absorption of the ciliary arteries accompanied with the nerve./p> 24 h for the rest of wavelengths. The maximum weighted power intensity allowed on the sclera without thermal hazard concern is 700 mW/cm2. The equivalent powers for thermal hazard estimation were 191 mW/cm2, 127 mW/cm2, 154 mW/cm2 and 62 mW/cm2 for 530 nm, 625 nm, 780 nm and 970 nm light sources, respectively, which is 4–11 times below compared with the maximum weighted power intensity allowed on the sclera without thermal hazard concern./p>

이전의: 일측부등방성 및 양측 원시약시가 있는 소아의 빛간섭단층촬영 혈관조영술에서 황반 표재혈관밀도 다음: O=MEGA23 무역장에는 무엇이 있나요?

문의 보내기

보내다