Propagación de ondas en la superficie corneal asociadas con presiones intraoculares: evaluación de elastografía OCT en un modelo de ojo simplificado
Autores: Ma, Guoqin; Cai, Jing; Zhong, Rijian; He, Weichao; Ye, Haoxi; Duvvuri, Chaitanya; Song, Chengjin; Feng, Jinping; An, Lin; Qin, Jia; Huang, Yanping; Xu, Jingjiang; Twa, Michael D.; Lan, Gongpu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Propagación de ondas en la superficie corneal asociadas con presiones intraoculares: evaluación de elastografía OCT en un modelo de ojo simplificado
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Biomecánica corneal
Tomografía de coherencia óptica
Presión intraocular
Elastografía
Módulo de Young
Modelo de ojo artificial
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
Evaluar la biomecánica corneal in vivo ha sido durante mucho tiempo un desafío en el campo de la oftalmología. A pesar de los avances recientes en los métodos de elastografía basados en tomografía de coherencia óptica (OCT) (OCE), aún existe controversia sobre el efecto de la presión intraocular (PIO) en la velocidad de propagación de ondas mecánicas en la córnea. Esto podría atribuirse a la complejidad de la biomecánica corneal y a las dificultades asociadas con la realización de mediciones in vivo de OCE de ondas de corte corneal. Construimos un modelo de ojo artificial simplificado con una córnea de silicona y PIO controlables y realizamos mediciones de OCE de ondas superficiales en direcciones radiales (54-324 grados) de la córnea de silicona en diferentes niveles de PIO (10-40 mmHg). Los resultados demostraron aumentos en las velocidades de propagación de ondas (media +/- DE) de 6.55 +/- 0.09 m/s (10 mmHg) a 9.82 +/- 0.19 m/s (40 mmHg), lo que llevó a una estimación del módulo de Young, que aumentó de 145.23 +/- 4.43 kPa a 326.44 +/- 13.30 kPa. Nuestra implementación de un modelo de ojo artificial resaltó que el impacto de la PIO en el módulo de Young (E = 165.59 kPa, PIO: 10-40 mmHg) fue más significativo que el efecto de estiramiento de la córnea de silicona (E = 15.79 kPa, elongación relativa: 0.98-6.49%). Nuestro estudio arroja luz sobre las posibles ventajas de utilizar un modelo de ojo artificial para representar la respuesta de la córnea humana durante la medición de OCE y proporciona información valiosa sobre el impacto de la PIO en la medición de OCE basada en ondas para futuros estudios de biomecánica corneal in vivo.
Descripción
Evaluar la biomecánica corneal in vivo ha sido durante mucho tiempo un desafío en el campo de la oftalmología. A pesar de los avances recientes en los métodos de elastografía basados en tomografía de coherencia óptica (OCT) (OCE), aún existe controversia sobre el efecto de la presión intraocular (PIO) en la velocidad de propagación de ondas mecánicas en la córnea. Esto podría atribuirse a la complejidad de la biomecánica corneal y a las dificultades asociadas con la realización de mediciones in vivo de OCE de ondas de corte corneal. Construimos un modelo de ojo artificial simplificado con una córnea de silicona y PIO controlables y realizamos mediciones de OCE de ondas superficiales en direcciones radiales (54-324 grados) de la córnea de silicona en diferentes niveles de PIO (10-40 mmHg). Los resultados demostraron aumentos en las velocidades de propagación de ondas (media +/- DE) de 6.55 +/- 0.09 m/s (10 mmHg) a 9.82 +/- 0.19 m/s (40 mmHg), lo que llevó a una estimación del módulo de Young, que aumentó de 145.23 +/- 4.43 kPa a 326.44 +/- 13.30 kPa. Nuestra implementación de un modelo de ojo artificial resaltó que el impacto de la PIO en el módulo de Young (E = 165.59 kPa, PIO: 10-40 mmHg) fue más significativo que el efecto de estiramiento de la córnea de silicona (E = 15.79 kPa, elongación relativa: 0.98-6.49%). Nuestro estudio arroja luz sobre las posibles ventajas de utilizar un modelo de ojo artificial para representar la respuesta de la córnea humana durante la medición de OCE y proporciona información valiosa sobre el impacto de la PIO en la medición de OCE basada en ondas para futuros estudios de biomecánica corneal in vivo.