Glaukoom, nägemisnärvi kahjustavate haiguste rühm, mõjutab rohkem kui kahte miljonit ameeriklast ja on maailma teine peamine pimedaksjäämise põhjus.
Haiguse tekkimise ohus isikud - tavaliselt kõik üle 60-aastased või perekonna anamneesiga patsiendid - käivad tavaliselt kolm või neli korda aastas arsti juures. Washingtoni ülikooli oftalmoloogiaprofessor Tueng Shen ütleb, et see pole piisavalt hea.
"[Praegused meetodid] piiravad meie võimalusi inimesi sõeluda ja mõnikord ei avasta me muutusi alles kaua pärast nende toimumist, " ütleb ta.
Tema lahendus, mille ta töötas välja koos kaasprofessori Karl Böhringeriga: implantaadi prototüüp, mis skaneerib varajased hoiatusmärgid reaalajas, et arstid saaksid ravi alustada ennetavamalt kui kunagi varem.
Väljaspool dioodipõhiseid kunstlikke võrkkestasid on see esimene kord, kui keegi on üritanud implanteerida elektroonilist andurit otse silma. Lähimad uurijad ja ettevõtted on tulnud intelligentsuse kinnistamisele kontaktläätsedesse. Üks Michigani ülikoolis välja töötatud süsteem annab kandjale öösel nägemise ja Google'i üks kasutab glükoositaseme jälgimiseks andureid.
Glaukoomi peamiseks põhjuseks on silma siserõhu suurenemine, mille põhjustab vedeliku kogunemine. Lisatud rõhk võib nägemisnärvi korvamatult kahjustada ja takistada selle toimimist.
Traditsioonilise glaukoomi sõeluuringu ajal tuimistab arst patsiendi silma ja manustab väikese õhuvahu. Jõud surub sarvkesta, mis näitab silmasisese rõhu taset.
"See on väga sarnane sellega, kuidas näete, kui hästi korvpall on" täis pumbatud ", " selgitab Shen. "Sa pigistad seda."
Kuid Shen rõhutab, et rõhu suurus võib kiiresti muutuda, mis tähendab, et patsiente tuleks regulaarsemalt jälgida.
"See on nagu veresuhkru testimine, " ütleb Shen. „See on progresseeruv protsess. Kahju põhjustab tõus ja langus ning tõus ja langus ning üldine ebakindlus. ”
Tavaliselt kulub patsiendil omaette probleemi tuvastamiseks palju. Rõhu erinevus peab olema äärmuslik ja pikaajaline, enne kui patsiendil võivad ilmneda märgatavad sümptomid, sealhulgas äärmine valu ja oksendamine.
Implantaat võimaldaks arstidel seda küsimust jälgida ja raviga alustada enne, kui on liiga hilja, ütles Shen.
Böhringer, kes töötas seadme koos Sheniga välja, ütleb, et implantaadi disain on väga lihtne: see koosneb rõhuandurist, väikesest protsessorist ja antennist. Teadlased kavatsevad selle katarakti operatsiooni ajal kinnistada kunstläätsesse, mille järel objektiivi perimeetri ümber mähitud antenn edastab andurist andmeid välisseadmesse.
Sama antenn kogub energiat ka kiibi juhtmevaba toiteks - sarnaselt elektrilise hambaharja mahlale.
Teadlased kavandasid anduri, et see sobiks hõlpsasti olemasolevate kataraktiimplantaatide sisse. (Washingtoni ülikool) Böhringer näeb ette, et välimine juhtimisseade, võib-olla mobiiltelefoni suurus, annab energiat ja kogub ning edastab rõhu andmeid.
"Võib-olla võiks tulevasel mobiiltelefonil endal seda võimekust olla, " postitab ta, "aga see on midagi, mida me peaksime uurima."
Kuna süsteem on loodud olemasolevate kataraktiimplantaatide kinnistamiseks, ei pea patsiendid täiendavat operatsiooni tegema. Shen ütleb, et see on hea lähtepunkt, kuna mõlema haiguse riskifaktorid on sarnased. Arstid teevad igal aastal umbes kolm miljonit kataraktioperatsiooni - arv, mille uuringud näitavad, kasvab järgmistel aastakümnetel pidevalt.
Mõlemad professorid rõhutavad kiiresti, et nende implantaat on endiselt varajases staadiumis prototüüp või kontseptsiooni tõend.
"See pole praegu implanteerimiseks valmis, " ütleb Böhringer, "sellel on lihtsalt kõik komponendid, mis näitavad, et see on teostatav."
Nende prototüüp on ka palju suurem, kui in vivo implantaat vajaks; seda mõõdetakse sentimeetrites ja see peab silma sisemiseks mahtuma millimeetrini.
Böhringer väidab, et inimeste testimiseks on nad valmis juba viis aastat. Kuid Sheni ja Böhringeri süsteemi rakendused võivad lõpuks ulatuda ka glaukoomist kaugemale. Andur suudab juba temperatuuri muutusi tuvastada, nii et võib-olla on neil muu hulgas võimalik seda tervisemõõtmise abil muuta, et jälgida näiteks silma happesuse taset.
"See on rohkem platvorm, " ütleb Shen, "me ehitame vundamenti - tervet rühma erinevaid lähenemisviise tervisele."
