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Intraocular pressure study in ex-vivo eyes by laser cavitation technique
Estudio de la presión intraocular en ojos ex-vivo mediante la técnica de cavitación láser
CARLOS ANDRÉS ZÚÑIGA ROMERO
SANTIAGO CAMACHO LOPEZ
Acceso Abierto
Atribución
Láser
Óptica
Optoelectrónica
Presión intraocular
Glaucoma
En este trabajo de tesis se presenta un estudio experimental sobre la implementación del modelo de presión intraocular (PIO) basado en el fenómeno de cavitación inducida por láser en ojos de cerdo ex-vivo, el cual forma parte y da continuidad a una serie de trabajos de investigación cuyo objetivo es el de poder determinar variaciones de presión establecidas dentro del rango clínico. Se realizó la adaptación de la técnica de modulación de la transmitancia espacial (STM, por sus siglas en inglés) dentro de la cámara anterior (CA) de los ojos de cerdo. Se utilizó un sistema de bombeo y de prueba; compuesto por un haz láser pulsado Nd:YAG (532 nm, 9 ns) y un haz láser de onda continua He-Ne (633 nm), respectivamente. Los resultados que aquí se basan en el análisis del primer tiempo de colapso, de las burbujas de cavitación en función de la energía por pulso del haz de bombeo y de la presión externa ejercida, definida como la PIO inducida por perfusión en los ojos de cerdo ex-vivo. Se presentan resultados de pruebas histológicas del fotodaño generado en la córnea tras variar el número de pulsos (1, 20, 200 y 2000) para la generación de cavitación en la CA. Los resultados experimentales demostraron una tendencia lineal creciente del tiempo de colapso de la burbuja de cavitación al aumentar la energía del pulso de bombeo (Ep : 3.3 a 5.5 mJ), o decreciente al aumentar la presión externa (Ep : 13 y 16 mJ, 10 - 60 mmHg) dentro del rango clínico establecido para la PIO. Del análisis histológico de la córnea se observó daño de aproximadamente 100 µm en la superficie del estroma pudiéndose disminuir o eliminar el daño generado si se reduce la energía del pulso de bombeo al nivel del umbral de detección del primer tiempo de colapso. Se encontró que ocurre la formación de enlaces del tipo cross-linker entre moléculas de glutatión en el HA tras ser irradiado por el haz de bombeo por más de 1 hora y 30 minutos.
In this thesis, we present an experimental study of the implementation of a model for intraocular pressure (IOP) measurements based on the laser-induced cavitation phenomenon in ex-vivo pig eyes. This thesis work follows a series of previous research aiming to determining the IOP within the clinical range. We used a pump-probe laser system composed by a pulsed laser beam (Nd:YAG, τp= 9ns, 532 nm) and a continuous wave laser beam (He-Ne, 633 nm) conveniently adapted to comprise with the technique known as spatial transmittance modulation (STM) within the anterior chamber (AC) of pig eyes. The results presented here are based on the analysis of the first collapse time of the generated cavitation bubble, and its relationship with the pump pulse energy and the induced IOP, defined as the induced IOP by perfusion in the ex-vivo pig eyes. Also, multipulse photodamage on the cornea by a histological analysis with haematoxylin and eosin. The experimental results showed an increasing linear trend of the collapse time with the pump pulse energy (Ep : 3.3 - 5.5 mJ) and a decreasing linear trend by increasing the external pressure (Ep : 13 amd 16 mJ, 10 - 60 mmHg) within the clinical range. Histological analysis showed damage (100 µm) on the surface of the stroma when applying one pump pulse (Ep = 13 mJ), which could be reduced or supressed if we used a pump energy per pulse (Ep ≈11 mJ), the detection threshold of the first collapse time within the AC. We found the formation of cross-linker links between glutathione molecules in the AH for long pump pulse exposures of at least 1 hour and 30 minutes.
CICESE
2016
Tesis de maestría
Español
Zúñiga Romero, C.A. 2016. Estudio de la presión intraocular en ojos ex-vivo mediante la técnica de cavitación láser. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 96 pp.
PRÓTESIS
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