专门的智能软性隐形眼镜可以解决青光眼诊断、治疗的全球性问题
普渡大学生物医学工程师李智焕(Chi Hwan Lee)的愿景是开发专门的智能软性隐形眼镜,可以精确测量人眼的眼压(IOP),这可能是阻止青光眼相关失明的最新答案。
Lee是普渡大学韦尔登生物医学工程学院的Leslie a . Geddes生物医学工程副教授,他领导的研究团队开发了一种新的眼部技术,可以更舒适、更准确地持续监测患者的眼压读数。
这项技术是眼科专家识别青光眼的另一种选择。据青光眼研究基金会(glaucoma Research Foundation)称,青光眼可以在没有早期预警迹象或疼痛的情况下偷走一个人的视力,影响着全球超过8000万人。
唯一已知的可改变的风险因素是降低一个人的眼压,这是很难长时间监测的,特别是在睡眠期间。
虽然可以在专家办公室进行检查,也可以使用家庭监测系统,但这些都有其局限性。例如,在办公室的措施是耗时的,目前的家庭技术很难使用,不舒服,并不能在正确的时间段或足够长的时间内收集足够的数据,以便专家适当地使用信息来做出优化的治疗决策。
该杂志发表的一项研究强调了这项新技术自然通讯.该研究将普渡大学的技术与目前的金标准和其他家庭监测系统进行了比较,并研究了普渡大学的技术如何收集24小时周期的重要IOP测量数据,甚至在睡眠期间。
这项技术是由来自普渡大学工程学院、兽医学院和印第安纳大学视光学院的多学科工程师和医疗保健研究人员开发的。
“眼压增加最多的通常是躺着时,夜间眼压通常比白天高10%到20%。即使白天的临床或家庭测量显示眼压正常,视力下降也可能在睡眠时发生,而患者却没有注意到,”Lee说,他在机械工程学院有一个联合预约,在材料工程学院有一个临时预约。
研究这一技术长达6年的李教授专门研究了包含电子或智能技术的类似贴纸的物品“sticktronics”。他的实验室开发了可穿戴生物医学设备,可以持续监测慢性疾病或者是健康状况
印第安纳大学视光学院教授兼研究副院长、该校鲍里斯眼科研究中心主任皮特·科尔鲍姆博士自2019年以来一直与李合作。科尔鲍姆的临床光学研究实验室小组研究隐形眼镜技术,帮助进行人体临床测试,并为设计改进提供反馈。
目前的一些可穿戴眼压计(测量眼内压力的设备)配备了集成电路芯片,这导致眼压计的厚度增加,比典型的商业软隐形眼镜更硬,在很多情况下会给患者带来不适。李的版本不同。
李说:“为了解决这一未被满足的需求,我们开发了一种独特的智能软性隐形眼镜,基于各种商业品牌的软性隐形眼镜,可以连续24小时监测眼压,甚至在家里睡觉时也可以。”
“我们的智能软性隐形眼镜保留了镜片的内在特性,如镜片功率、生物相容性、柔软性、透明度、润湿性、透氧性和夜间佩戴性。同时具备所有这些功能对于将智能软性隐形眼镜成功转化为青光眼护理至关重要,但目前的可穿戴眼压计缺乏这些功能。”
普渡大学开发的隐形眼镜传感器上的眼压计产生无线记录,传输到一副眼镜中的接收器,用于日间眼压测量,并传输到睡眠面罩中用于睡眠时的眼压测量。
完整的24小时眼压节律数据可以通过加密服务器与临床医生远程共享。眼压计可以产生声音警报,以检测眼压升高,允许采取适当的措施,减少门诊的需要。
科尔鲍姆说:“这种眼压计比我们遇到的任何其他类型的隐形眼镜传感器都要舒服得多,也比目前市面上的任何眼压传感器都要舒服。”“这与李用于将传感器应用到镜片上的技术有关,它保留了非常薄的整体传感器,而且镜片本身是一种经过时间检验的商业化镜片,利用临床研究以及隐形眼镜制造商花费的相关时间和金钱来确保镜片舒适。”
科尔鲍姆说,这种专门的隐形眼镜不仅能提供清晰的视觉,就像其他隐形眼镜一样镜头但这项技术也扩大了患者和眼科专家的受益范围,多年来,他们一直希望用更便宜、更舒适的方式监测眼部变化。
“眼睛是一个非常具有挑战性的身体部位,与皮肤相比,它更柔软、更敏感、更有曲线,”李说。“我们希望我们的方法也可以用于帮助和检测其他慢性眼病和其他功能。”Lee和他的同事提议对患有干眼病或做过青光眼手术的青光眼患者进行额外的临床试验。他们还与普渡制药的合作伙伴Boomerang Ventures合作,将该技术应用于临床实践。
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