Warum A.O?

Die Diagnostik der Augenkrankheiten erfordert Bilder von der Netzhaut mit hoher Auflösung. Leider ist die Qualität der mit konventionellen Instrumenten aufgenommenen Bilder wegen der von dem Auge selbst generierten Aberrationen nicht ausreichend. Die adaptive Optik ist deshalb eine vielversprechende Technik, um eine ausgezeichnete Bildqualität zurückzugewinnen.

ALPAO hat eine neue Technologie deformierbarer Spiegel entwickelt, welche dazu bestimmt sind, in den meisten ophthalmischen Instrumenten integriert zu werden. Dank ihres sehr großen Stellwegs, der ausgezeichneten Linearität und der erhöhten Bandbreite, erzielen diese deformierbaren Spiegel ausgezeichnete Ergebnisse in unterschiedlichen Konfigurationstypen (AO-SLO, AO-OCT, etc.). Außerdem erwies sich die Verwendung der adaptiven Optik dank der ALPAO Core Engine- Architektur noch niemals zuvor so einfach.

Deformierbare Spiegel : Rekord-Stellweg und außergewöhnliche zeitliche Stabilität in einem kompakten Gehäuse.

Extrem große Aberrationen korrigieren dank unübertroffener Stellwege

ALPAO hat eine exklusive Technologie deformierbarer Spiegel für Anwendungen in der Ophthalmologie entwickelt. Dank der Spiegel des Hi-Speed Magnetic Deformable Mirrors -Sortiments von ALPAO können Sie ein Instrument gestalten, das einen großen Teil der Bevölkerung abdeckt. In der Tat können die Aberrationen von mehr als 95% der Bevölkerung dank eines Spiegels korrigiert werden, der Aberrationen bis zu +/-45µm des Typs Fokus und Aberrationen bis +/-45µm des Typs Astigmatismus generieren kann.

 

Konstruieren Sie ein kompaktes Instrument dank der Kompaktheit der ALPAO-Spiegel

Dank eines schwachen Abstands zwischen den Aktuatoren (1.5 mm), ist es möglich, kompakte Instrumente zu erschaffen. So enthält der Hi-Speed DM52-15-Spiegel bei einer Größe von 9 mm 52 Aktuatoren. Mit einem schwachem Vergrößerungsfaktor von 1.5 b (bei einer 6.0 mm-Pupille), ist es möglich, ein kompaktes Instrument zu konstruieren, wobei nur wenige instrumentale Aberrationen eingeführt werden.

Erhöhen Sie die Qualität der Korrektion mittels der Schnelligkeit der Spiegel

Abb 1. typisches Zeitverhalten für die Generierung einer Defokussierung von 30µm.

Das hervorragende Zeitverhalten der Hi-Speed DM ALPAO - Spiegel erlaubt es außerdem, die traditionell in den Spiegeln mit großen Stellwegen vorkommenden temporalen Fehler zu reduzieren. Die Anstiegszeit für eine Einheitssprungantwort beträgt im typischen Fall gleich 1ms (siehe Abb. 2).

Selbst wenn die im Auge vorkommenden Aberrationen sich nur langsam entwickeln (einige Hz), ist es aus mindestens zwei Gründen notwendig, einen schnellen und stabilen deformierbaren Spiegel zu benutzen:

• Die Vibration des Spiegels während der Messzeit des Wellenfrontsensors verfälscht die Messung. Ein Spiegel, der Zeit braucht, um sich zu stabilisieren reduziert alsbald den Gewinn der adaptiven Optik. Im typischen Fall erfordert eine Korrektion der Aberrationen bis 5 Hz einen Regelkreis der adaptiven Optik, der mit 50 Hz funktioniert. Dann verfügt der Spiegel nur über einen Regelkreis mit 20 ms, um sich zu stabilisieren. Wenn der Spiegel sich in 10 ms stabilisiert, wird er während 50% der Zeit ein falsches Signal messen.
• Die bildgebenden Instrumente reagieren empfindlich auf die Hin-und Herbewegungen, die durch den Overshoot und den Restschwingungen ausgelöst werden.

Mit einer Stabilisierungszeit in der Größenordnung der Millisekunde entsprechen die Hi-Speed DM- Spiegel von ALPAO perfekt diesen Erwartungen und erlauben es somit, sehr große Aberrationen in einer sehr kurzen Zeit zu korrigieren.

Die Charakteristiken des Hi-Speed DM Series -Speigelsortiments für die Ophthalmologie werden in der Tafel 1 zusammengefasst. Um weitere Informationen zu erhalten, kontaktieren Sie uns bitte mittels der Webseite (bitte klicken Sie hier ), oder nehmen Sie telefonisch unter der Nummer: + 33 4 76 89 09 65 Kontakt mit uns auf oder laden Sie die Informationsbroschüre in der Rubrik Downloads herunter .

	Hi-Speed DM52-15	Hi-Speed DM69-15	Hi-Speed DM97-15	Hi-Speed DM88-25	Hi-Speed DM241-25
Abstand zwischen den Aktuatoren	1.5mm			2.5mm
Anzahl der Aktuatoren	52	69	97	88	241
Durchmesser	9 mm	10.5 mm	13.5 mm	20 mm	40 mm
Ebenheit im geschlossenen Regelkreis	7 nm RMS
Stellweg Tip/Tilt (Wellenfront)	+/- 60 µm			+/- 20 µm
Inter-Aktuator-Stellweg (Wellenfront)	> 3.0 µm
Stellweg 3x3 (Wellenfront)	> 30 µm			> 14 µm
Bandbreite	>750 Hz				>500 Hz
Fehler der Nicht-Linearität	< 3%
Hysteresefehler	< 1%
Oberflächenbehandlung	Geschütztes Silber (1)
Funktionstemperatur	15 - 35 °C

(1) Alle ALPAO-Spiegel können mit unterschiedlichen metallischen Materialien behandelt werden (Silber, Aluminium, Gold,...).

Wellenfrontsensoren

Die Verbesserung des LASER-Lichtbündels erfordert die Messung der Qualität desselben, sei es indirekt mittels eines Wellenfrontsensors, sei es direkt mittels einer geeigneten Vorrichtung (Bündelanalysator, Leistungsmaßstab,...). Dank der zahlreichen Sensoren, die in den ALPAO ACE-Systemen integriert sind, werden die Leistungen ihrer Anwendung verbessert.

Bitte zögern Sie nicht, telefonisch mit uns unter der Nummer +33 4 76 89 09 65 Kontakt aufzunehmen oder klicken Sie bitte hier.

Komplette Systeme der adaptiven Optik von ALPAO

Einfach integrierbare und offene Systeme

Die Entwicklung und die Integrierung der Systeme der adaptiven Optik erfordern offene und flexible Systeme, die sich an die Anwendung anpassen. Demnach hat ein AO-OCT-System andere Bedürfnisse als ein System des Typs AO-SLO.

Die hauseigene ALPAO Core Engine (ACE) - Architektur wird dieser Situation dank einer offenen und modularen Architektur auf vollendete Art und Weise gerecht (sie wird in der Abb. 1 dargestellt). Die Entwicklung eines Systems wird dadurch beschleunigt.

Unsere fundierte Erfahrung im Bereich der Optik erlaubt es uns, spezifische Systeme gemäß der von dem Kunden etablierten Lastenhefte zu entwickeln. Als Zusatz zu diesem Angebot bietet ALPAO Ihnen zwei Standardsysteme der adaptiven Optik an:

• AOS-0 : Optimiertes System der F&E
• AOS-1 : Geschlossener Regelkreis mit außergewöhnlichen Leistungen (500 Hz Rasterfrequenz , geräuscharme Kamera, Spiegel mit 241 Aktuatoren).

ALPAO AOS-0: Offenes und flexibles System für den Unterricht und der F&E

Dieses plug-and-play System wurde speziell entwickelt für:

• Die Ingenieure und die Wissenschaftler, die die adaptive Optik, die Kontrollgesetze und die Bearbeitung in Echtzeit erforschen ,
• Den Unterricht der adaptiven Optik.

Die AOS-0 - Bank beinhaltet alle notwendigen Bestandteile, um ein komplettes System der adaptiven Optik zu simulieren:

• Einen Hi-Speed ALPAO DM52-15- Spiegel (einschließlich der Kontrollelektronik)
• Einen Wellenfrontsensor
• Eine Bilderkamera
• Einen rotierenden Turbulenz-Bildschirm
• Eine optische Quelle
• Die opto-mechanischen Elemente
• Die Programme Matlab® zur Systemkontrolle .
• Eine Matlab®- Lizenz (falls der Benutzer keine besitzt).

Dank der Architektur ALPAO CORE ENGINE (ACE) und der AOS-0- Bank ist es möglich Kontrollmethoden zu entwickeln, die von dem einfachen Integrationsrecht bis hin zu den weitentwickelsten Lösungen reichen, wie zum Beispiel der Kalmann-Filtrierung. Der Zutritt in Echtzeit zu der Gesamtheit der Daten (residuale Fehler, Wellenfront, Kamerabilder.) beschleunigt die Entwicklung Ihres Projektes.

Die Flexibilität dieses Systems wird durch die Möglichkeit, direkt den Weg der Bildgebung zu benutzen, um den Regelkreis zu schließen, unter Beweis gestellt. Dank des modularen ACE-Verfahrens können Sie somit sehr schnell eine optimale Kontrollmethode entwickeln, um beispielsweise Ihre nicht üblichen oder nicht von dem Wellenfrontsensor erfassten Aberrationen auszugleichen.

Die Wahl des Matlab® erlaubt dem Benutzer, von dem Support der überaus großen Benutzergemeinschaft und der zahlreichen assoziierten Foren zu profitieren.

Dank des AOS-0 ist es nicht notwendig, ein Spezialist zu sein, um adaptive Optik durchzuführen, aber wenn Sie möchten, können Sie einer werden!

Um weitere Informationen zu erhalten, klicken Sie bitte hier oder kontaktieren Sie uns telefonisch unter der Nummer: + 33 4 76 89 09 65 oder laden Sie die Informationsbroschüre in der Rubrik Downloads herunter.

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AOS-1: hochleistungsfähiger Regelkreis der adaptiven Optik

Das System AOS-1 basiert auf:

• Einem Hi-Speed DM241-25 Deformable Mirror mit 241 Aktuatoren, die auf einen Durchmesser von 40 mm (Raster von 17 x 17) verteilt sind.
• Einem hochsensiblen Sensor, der von ALPAO hergestellt wird und auf einer EMCCD-Kamera basiert (16x16 Mikro-Linsen für die Fried-Konfiguration)
• Einem Echtzeitcomputer der mit 500 fps funktioniert und auf dem ALPAO Core Engine (ACE) basiert.

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Referenzen

Journal papers

Articles written by ALPAO users in scientific journals:

• Robert J. Zawadzki, Steven M. Jones, Suman Pilli, Sandra Balderas-Mata, Dae Yu Kim, Scot S. Olivier, and John S. Werner, "Integrated adaptive optics optical coherence tomography and adaptive optics scanning laser ophthalmoscope system for simultaneous cellular resolution in vivo retinal imaging," Biomed. Opt. Express 2 , 1674-1686 (2011)
• Alfredo Dubra and Yusufu Sulai, "Reflective afocal broadband adaptive optics scanning ophthalmoscope," Biomed. Opt. Express 2 , 1757-1768 (2011)
• Alfredo Dubra, Yusufu Sulai, Jennifer L. Norris, Robert F. Cooper, Adam M. Dubis, David R. Williams, and Joseph Carroll, "Noninvasive imaging of the human rod photoreceptor mosaic using a confocal adaptive optics scanning ophthalmoscope," Biomed. Opt. Express 2 , 1864-1876 (2011)
• Robert F. Cooper, Adam M. Dubis, Ashavini Pavaskar, Jungtae Rha, Alfredo Dubra, and Joseph Carroll, "Spatial and temporal variation of rod photoreceptor reflectance in the human retina," Biomed. Opt. Express 2 , 2577-2589 (2011)
• Jennifer J. Hunter, Benjamin Masella, Alfredo Dubra, Robin Sharma, Lu Yin, William H. Merigan, Grazyna Palczewska, Krzysztof Palczewski, and David R. Williams, "Images of photoreceptors in living primate eyes using adaptive optics two-photon ophthalmoscopy," Biomed. Opt. Express 2 , 139-148 (2011)

Conference papers

Articles written by ALPAO users and presented during conferences:

• J.A. Croskrey, B. Schroeder, J. Rha, A.M. Dubis, J. Carroll, D.P. Han, "In vivo imaging of the human photoreceptos with adaptive optics and SD-OCT after short duration PASCAL™ Macular Grid an Panretinal Laser Photocoagulation", ARVO 2011, publication number 732
• A.M. Dubis, B.R. Hansen, R.F. Cooper, J. Beringer, Y. Sulai, A. Dubra, J. Carroll, "The Relationship between the foveal avascular zone and foveal pit morphology", ARVO 2011, publication number 1045
• R.F. Cooper, J. Rha, A. Dubra, J. Carroll, "Examining DFT and Direct Counting Estimates of Photoreceptor Density in Adaptive Optics Retinal Imaging", ARVO 2011, publication number 1321
• J. Carroll, A.M. Dubis, S.Sayeram, P. Sommer, T. Patitucci, J.T. McAllister, K.E. Stepien, M.H. Brilliant, T.B. Connor Jr, C.G. Summers, " Variability in Fovel Morphology in albinism assessed with SD-OCT", ARVO 2011, publication number 2175
• D. Masella, J.J. Hunter, L. Yin, J. Strazzeri, A. Dubra, W. H. Merigan, D. R. Williams, "No Loss of Photopigment Kinetics or Contrast Sensitivity seen after Photochemical Insult to the Retinal Pigment Epithelium", ARVO 2011, publication number 3199
• E. Blanco, X. Wang, Y. Zhang, Evaluate and Optimize the Performance of Adaptive Optics for Retinal Imaging, ARVO 2011, pPublication number 4059
• J.S. Werner, S.M. Jones, Q. Yang, A. Capp, S. Pilli, D. Kim, D.W. Arathorn, C.R. Vogel, S.S. Olivier, R.J. Zawadski, "Cellular Resolution in vivo Retinal Imaging with Motion Artifact-Free Adaptive Optics - Optical Coherence Tomography", ARVO 2011,
  publication number 4064
• J. Neitz, M. Wagner-Schuman, A. Dubra, S.A. Sjoberg, A.T. Moore, T.L. Young, M. Neitz, J. Carroll and M. Michaelides, "Cone mosaic disruption caused by L/M opsin mutations in Bornholm eye disease", ARVO 2011, publication number 4896
• J. Rha, MA. Genead, D.M. Bonci, A.M. Dubis, B. Schroeder, M. Neits, G.A. Fishman, J. Carroll, "Imaging Photoreceptor structure in achromatopsia patients using adaptive optics and spectral- domain optical coherence Tomography", ARVO 2011, publication number: 4897
• M.M. chung, E.A. Rossi, H. Song, A. Dubra, M.O. Gonzalez, E.M. Stone, J. Riley, D.R. Williams, " In vivo adaptive optics imaging of the cone photoreceptor mosaic in autosomal dominant cone rod dystrophy (AD-CRD) in a three-generation family carrying the I143NT mutation in the guanylate cyclase activator A1A (BUCA1A) Gene", ARVO 2011, publication number 5002
• Y. Geng, R. Sharma, A. Dubra, K. Ahmad, T. Twietmeyer, B. Masella, J.J. Hunter, R.T. Libby, D. R. Williams, " High Resolution In Vivo Imaging Of The Mouse Retina Using an Adaptive Optics Scanning Laser Ophtalmoscope", ARVO 2011, publication number 5871
• A. Dubra, Y. Sulai, D.R. Williams, J. Carroll, "In Vivo Imaging of The Rod Photoreceptor Mosaic", ARVO 2011, publication number 5872
• K.E. Stepien, W.M. Martinez, A.M. Dubis, R.F. Cooper, A. Dubra, J. Carroll, "Detection of Photoreceptor Disruption After Commotio Retinae Using Adaptive Optics Scanning Laser Ophthalmoscopy", ARVO 2011, publication number 6657