Ny mikroskopimetode kunne forbedre LASIK -kirurgi

Et team af forskere i bioingeniør fra University of Maryland har udviklet en mikroskopiteknik, der en dag kan bruges til at forbedre LASIK og eliminere det "kirurgiske" aspekt af proceduren. Deres resultater blev offentliggjort i dag i Fysisk gennemgangsbreve .

I de 20 år siden FDA først godkendte LASIK -kirurgi, mere end 10 millioner amerikanere har fået foretaget proceduren for at korrigere deres syn. Når de udføres på begge øjne, hele proceduren tager cirka 20 minutter og kan befri patienterne fra behovet for at bære briller eller kontaktlinser.

Mens LASIK har en meget høj succesrate, stort set alle procedurer involverer et element af gæt. Dette skyldes, at læger ikke har nogen måde at præcist måle øjets brydningsegenskaber. I stedet, de er stærkt afhængige af tilnærmelser, der korrelerer med patientens synsstyrke - hvor tæt på 20/20 han eller hun kan se uden hjælp af briller eller kontakter.

På jagt efter en løsning, Giuliano Scarcelli, en adjunkt ved University of Marylands Fischell Department of Bioengineering (BIOE), og medlemmer af hans Optics Biotech Laboratory har udviklet en mikroskopiteknik, der kunne give læger mulighed for at udføre LASIK ved hjælp af præcise målinger af, hvordan øjet fokuserer lys, i stedet for tilnærmelser.

"Dette kan repræsentere en enorm først for LASIK og andre brydningsprocedurer, "Scarcelli sagde." Lys er fokuseret af øjets hornhinde på grund af dets form og det, der er kendt som dets brydningsindeks. Men indtil nu, vi kunne kun måle dens form. Dermed, nutidens brydningsprocedurer afhænger udelukkende af observerede ændringer i hornhinden, og de er ikke altid nøjagtige. "

Hornhinden - det yderste lag af øjet - fungerer som et vindue, der styrer og fokuserer lys, der kommer ind i øjet. Når lyset rammer hornhinden, den er bøjet - eller brydes. Objektivet finjusterer derefter lysets vej for at producere et skarpt billede på nethinden, som omdanner lyset til elektriske impulser, som hjernen tolker som billeder. Almindelige synsproblemer, såsom nærsynethed eller langsynethed, er forårsaget af øjet manglende evne til skarpt at fokusere et billede på nethinden.

For at løse dette, LASIK -kirurger bruger lasere til at ændre hornhindens form og ændre dens fokuspunkt. Men, de gør dette uden nogen form for evne til præcist at måle, hvor meget lysets vej er bøjet, når den kommer ind i hornhinden.

For at måle den vej, lyset tager, man skal måle en mængde kendt som brydningsindekset; det repræsenterer forholdet mellem lysets hastighed i et vakuum og dets hastighed i et bestemt materiale.

Ved at kortlægge fordelingen og variationerne af det lokale brydningsindeks i øjet, læger ville kende den præcise grad af hornhindebrydning. Udstyret med disse oplysninger, de kunne bedre skræddersy LASIK -proceduren således, at frem for forbedret syn, patienter kunne forvente at gå væk med perfekt syn - eller vision, der ligger 20/20.

Endnu mere, læger behøver måske ikke længere at skære i hornhinden.

"Ikke-ablative teknologier udvikles allerede til at ændre hornhindens brydningsindeks, lokalt, ved hjælp af en laser, "Scarcelli sagde." Tilvejebringelse af lokale brydningsindeksmålinger vil være afgørende for deres succes. "

Ved dette, Scarcelli og hans team udviklede en mikroskopiteknik, der kan måle det lokale brydningsindeks ved hjælp af Brillouin-spektroskopi-en lysspredningsteknologi, der tidligere blev brugt til at fornemme de mekaniske egenskaber af væv og celler uden at forstyrre eller ødelægge.

"Vi demonstrerede eksperimentelt, at ved at bruge en dobbelt Brillouin -spredningsteknologi, vi kunne bestemme brydningsindekset direkte, samtidig opnå tredimensionel rumlig opløsning, "Scarcelli sagde." Det betyder, at vi kunne måle brydningsindekset for celler og væv på steder i kroppen - f.eks. Øjnene - der kun er tilgængelig fra den ene side. "

Ud over at måle hornhinde eller linsebrydning, gruppen arbejder på at forbedre sin opløsning for at analysere massetæthedsadfærd i cellebiologi eller endda kræftpatogenese, Sagde Scarcelli.