Новый метод микроскопии может улучшить операцию LASIK

Команда исследователей биоинженерии Университета Мэриленда разработала метод микроскопии, который однажды может быть использован для улучшения LASIK и устранения «хирургического» аспекта процедуры. Их результаты были опубликованы сегодня в Physical Review Letters.

За 20 лет, прошедших с тех пор, как FDA впервые одобрило операцию LASIK, более 10 миллионов американцев провели процедуру для коррекции своего зрения. Когда выполняется на обоих глазах, вся процедура занимает около 20 минут и может избавить пациентов от необходимости носить очки или контактные линзы.

В то время как LASIK имеет очень высокий уровень успеха, практически каждая процедура включает в себя элемент догадок. Это связано с тем, что у врачей нет возможности точно измерить преломляющие свойства глаза. Вместо этого они в значительной степени полагаются на приближения, которые коррелируют с остротой зрения пациента — насколько близко к 20/20 он или она может видеть без помощи очков или контактов.

В поисках решения Джулиано Скарчелли, доцент кафедры биоинженерии Университета Мэриленда в Фишелле (BIOE) и сотрудники его биотехнологической лаборатории оптики, разработал метод микроскопии, который позволял врачам выполнять LASIK, используя точные измерения того, как глаз фокусирует свет, а не приближения.

«Это может быть чрезвычайно важно для LASIK и других рефракционных процедур», — сказал Скарчелли. «Свет фокусируется роговицей глаза из-за его формы и так называемого показателя преломления. Но до сих пор мы могли только измерять его форму. Таким образом, сегодняшние рефракционные процедуры основаны исключительно на наблюдаемых изменениях роговицы, и они не всегда точный. «

Роговица — самый внешний слой глаза — функционирует как окно, которое контролирует и фокусирует свет, который попадает в глаз. Когда свет попадает на роговицу, он изгибается или преломляется. Затем линза точно настраивает путь света для получения четкого изображения на сетчатке, которое преобразует свет в электрические импульсы, которые мозг воспринимает как изображения. Общие проблемы со зрением, такие как близорукость или дальнозоркость, вызваны неспособностью глаза резко сфокусировать изображение на сетчатке.

Чтобы исправить это, хирурги LASIK используют лазеры, чтобы изменить форму роговицы и изменить ее фокус. Но они делают это без какой-либо возможности точно измерить, насколько изогнут путь света, когда он входит в роговицу.

Чтобы измерить путь света, нужно измерить величину, известную как показатель преломления ; оно представляет собой отношение скорости света в вакууме к его скорости в конкретном материале.

Составляя карту распределения и вариаций локального показателя преломления в глазу, врачи будут знать точную степень рефракции роговицы. Оснащенные этой информацией, они могли бы лучше адаптировать процедуру LASIK таким образом, чтобы вместо улучшения зрения пациенты могли ожидать ухода с идеальным зрением или зрением, которое превышает 20/20.

Более того, врачам больше не нужно резать роговицу.

«Неабляционные технологии уже разрабатываются для локального изменения показателя преломления роговицы с помощью лазера», — сказал Скарчелли. «Обеспечение локальных измерений показателя преломления будет иметь решающее значение для их успеха».

Зная это, Скарчелли и его команда разработали метод микроскопии, который может измерять локальный показатель преломления с помощью спектроскопии Бриллюэна — светорассеивающей технологии, которая ранее использовалась для определения механических свойств тканей и клеток, не нарушая и не разрушая их.

«Мы экспериментально продемонстрировали, что, используя технологию двойного бриллюэновского рассеяния, мы можем напрямую определять показатель преломления, достигая трехмерного пространственного разрешения», — сказал Скарчелли. «Это означает, что мы могли бы измерить показатель преломления клеток и тканей в таких местах тела, как глаза, к которым можно получить доступ только с одной стороны».

По словам Скарчелли, в дополнение к измерению рефракции роговицы или хрусталика, группа работает над улучшением разрешения для анализа поведения плотности массы в клеточной биологии или даже патогенеза рака.

Источник информации: https://phys.org/news/2019-03-microscopy-method-lasik-surgery.html#jCp

Тимеркаев Борис — 68-летний доктор физико-математических наук, профессор из России. Он является заведующим кафедрой общей физики в Казанском национальном исследовательском техническом университете имени А. Н. ТУПОЛЕВА — КАИ

comments powered by HyperComments
Оценки статьи:
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...