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In-vivo 3D corneal elasticity using air-coupled ultrasound optical coherence elastography

Zi Jin, Reza Khazaeinezhad, Jiang Zhu, Junxiao Yu, Yueqiao Qu, Youmin He, Yan Li, Tomas E. Gomez Alvarez-Arenas, Fan Lu, and Zhongping Chen
Biomed. Opt. Express 10, 6272-6285 (2019)
https://doi.org/10.1364/BOE.10.006272

Corneal elasticity can resist elastic deformations under intraocular pressure to maintain normal corneal shape, which has a great influence on corneal refractive function. Elastography can measure tissue elasticity and provide a powerful tool for clinical diagnosis. Air-coupled ultrasound optical coherence elastography (OCE) has been used in the quantification of ex-vivo corneal elasticity. However, in-vivo imaging of the cornea remains a challenge. The 3D air-coupled ultrasound OCE with an axial motion artifacts correction algorithm was developed to distinguish the in-vivo cornea vibration from the axial eye motion in anesthetized rabbits and visualize the elastic wave propagation clearly. The elastic wave group velocity of in-vivo rabbit cornea was measured to be 5.96 ± 0.55 m/s, which agrees with other studies. The results show the potential of 3D air-coupled ultrasound OCE with an axial motion artifacts correction algorithm for quantitative in-vivo assessment of corneal elasticity.

Funding

National Institutes of Health (P41EB-015890); NIH Fellowship (F31-EY027666); American Heart Association Fellowship (18PRE34050021); National Key Project of Research and Development Program of China (2016YFE0107000); Spanish State Research Agency (AEI) and the European Regional Development Fund (ERDF / FEDER) (DPI2016-78876-R).

GSTU

proyecto/s relacionado/s

  • Ecografía espectral resonante: una nueva herramienta de diagnóstico (ECERES)
    Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2013-2016, Programa Estatal de I+D+i Orientada a los Retos de la Sociedad (AEI), Fondos Feder
Departamento de Acústica y Evaluación No Destructiva (DAEND)
  • GAA: Grupo de Acústica ambiental
  • G CARMA: Grupo de Caracterización de materiales mediante evaluación no destructiva
  • ULAB: Ultrasonidos para el análisis de líquidos y bioingeniería
Departamento de Tecnologías de la Información y Las Comunicaciones (DTIC)
  • GiCP: Grupo de investigación en Ciberseguridad y Protección de la Privacidad
  • GICSI: Grupo de investigación en Criptología y Seguridad de la Información
    • LCQE: Laboratorio de Comunicaciones Cuánticas
  • PSUM: Grupo de Procesamiento de Señal en sistemas Ultrasónicos Multicanal
Departamento de Sensores y Sistemas Ultrasónicos (DSSU)
  • GSTU: Grupo de Sistemas y tecnologías ultrasónicas
  • NoySI: Grupo de Nanosensores y Sistemas Inteligentes
  • RESULT: Resonadores ultrasónicos para cavitación y micromanipulación
  • SENSAVAN: Grupo de Tecnología de Sensores Avanzados
  • QE: Electrónica Cuántica
Laboratorios
  • Laboratorio de Acústica
  • Laboratorio de Metrología Ultrasónica Médica (LMUM)
  • Laboratorio de Comunicaciones Cuánticas
  • Laboratory for International Collaboration in Advanced Biophotonics Imaging

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