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Simulación y análisis del esparcimiento de la luz en el ojo humano debido a cuerpos multilaminares e implementación de un microscopio Raman con imagen confocal
EMILIA MARGARITA MENDEZ AGUILAR
LUIS RAUL BERRIEL VALDOS
ISMAEL KELLY PEREZ
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Scattering
Raman
Mie theory
MLBs
Cataracts
The eye is an extremely complex organ whose function is to transform light into electrical signals to generate an image of the external environment. When some of the inside the eye functions are affected they can cause alterations that do not allow for generating a correct image or simply not to generate an image. Due to the complexity of measuring inside the eye, techniques have been developed that allow non-invasive measurement. Another alternative is to model the eye computationally and see the effect of changing certain properties. One of the degenerative diseases that affect the human being are the cataracts. This disease affects the quality of the image that is formed in the retina. In the rst part of this work, simulations were carried out using a computer model of the human eye to analyze the light scattering caused by multilamellar bodies, MLBs, that are found in the lens whose presence is associated to age - related cataracts. Particle parameters such as particle distribution, diameter, coating properties, wavelength and refractive index were varied to make comparisons of the spreading and to see the light scattering effect of each of these parameters. In addition, we considered the maturity stage of the MLBs where the refractive index and the size of the coating may change over time. As previously mentioned, techniques that help to measure noninvasive, are looking for. For this reason, a prototype of a Raman microscope with the option of viewing a confocal image was implemented at the Institute of Photonic Sciences (ICFO). The developed system will be the basis of a project, which through Raman spectra seeks to obtain more information about the molecular structure of the retina. The prototype includes the construction of an instrument capable of measuring the Raman effect on liquid samples and solid sample, non-complex structures (for the time being). Confocal images help us to measure solid samples more accurately, as well as providing us with images of the dierent sample planes. With this information will be possible to know in a better way the retina and with this to be able to nd answers that is happening in some degenerative diseases of the retina. The purpose is to provide a tool that serves to have a better evaluation and thus have a better treatment of pathologists of the retina. In addition, it seeks to obtain more information on the stages of evolution in diseases of the vision.
El ojo es un órgano sumamente complejo cuya función es transformar la luz en señales eléctricas para así generar una imagen del medio externo. Cuando algunas de las funciones dentro del ojo se ven afectadas esto puede provocar alteraciones que no permiten generar una imagen correcta o simplemente no generar una imagen. Debido a la complejidad que es medir dentro del ojo se han desarrollado técnicas que permitan medir de manera no invasiva. Otra alternativa es modelar al ojo computacionalmente y ver el efecto de cambiar ciertas propiedades. Una de las enfermedades degenerativas que afectan al ser humano son las cataratas. Esta enfermedad afecta la calidad de la imagen que se forma en la retina. En la primera parte de este trabajo se realizaron simulaciones por medio de un modelo computacional del ojo humano para analizar el esparcimiento de la luz provocado por cuerpos multilaminares MLBs, que se encuentran dentro del cristalino cuya presencia está relacionada a cataratas relacionadas con la edad. Los parámetros de las partículas como la distribución de partículas, el diámetro, propiedades del recubrimiento, longitud de onda e índice de refracción se variaron para hacer comparaciones del esparcimiento y ver el efecto de esparcimiento de luz de cada uno de estos parámetros. Además, se consideró el estado de maduración de las MLBs donde el índice de refracción y el tamaño del recubrimiento puede cambiar con el tiempo. Como se mencionó anteriormente se buscan técnicas que ayuden a medir de manera no invasiva. Por esta razón en las instalaciones del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) se implementó un prototipo de un microscopio Raman con la opción de ver una imagen confocal. El sistema desarrollado será la base de un proyecto, que a través de espectros Raman busca obtener mayor información de la estructura molecular de la retina. El prototipo abarca la construcción de un instrumento capaz de medir el efecto Raman sobre muestras en estado líquido y muestras sólidas con estructuras poco complejas (por el momento). Las imágenes confocales nos ayudan a medir de manera más certera las muestras sólidas, además que nos proporcionan imágenes de los diferentes planos de las muestras. Con esta información será posible conocer más a fondo la retina y con esto poder encontrar respuestas de qué esta pasando en algunas enfermedades degenerativas de la retina.
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
2017
Tesis de doctorado
Español
Estudiantes
Investigadores
Público en general
Mendez-Aguilar E.M.
ÓPTICA
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Aparece en las colecciones: Doctorado en Óptica

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