Een team van bio-engineeringonderzoekers van de Universiteit van Maryland heeft een microscopietechniek ontwikkeld die ooit zou kunnen worden gebruikt om LASIK te verbeteren en het "chirurgische" aspect van de procedure te elimineren. Hun bevindingen zijn vandaag gepubliceerd in Fysieke beoordelingsbrieven .

In de 20 jaar sinds de FDA voor het eerst LASIK-chirurgie goedkeurde, meer dan 10 miljoen Amerikanen hebben de procedure ondergaan om hun visie te corrigeren. Wanneer uitgevoerd op beide ogen, de hele procedure duurt ongeveer 20 minuten en kan patiënten verlossen van de noodzaak om een ​​bril of contactlenzen te dragen.

Hoewel LASIK een zeer hoog slagingspercentage heeft, vrijwel elke procedure omvat een element van giswerk. Dit komt omdat artsen geen manier hebben om de brekingseigenschappen van het oog nauwkeurig te meten. In plaats daarvan, ze zijn sterk afhankelijk van benaderingen die correleren met de gezichtsscherpte van de patiënt - hoe dicht bij 20/20 hij of zij kan zien zonder de hulp van een bril of contacten.

Op zoek naar een oplossing, Giuliano Scarcelli, een assistent-professor bij de Fischell Department of Bioengineering (BIOE) van de Universiteit van Maryland, en leden van zijn Optics Biotech Laboratory hebben een microscopietechniek ontwikkeld waarmee artsen LASIK kunnen uitvoeren met behulp van nauwkeurige metingen van hoe het oog licht focust, in plaats van benaderingen.

"Dit zou een geweldige primeur kunnen zijn voor LASIK en andere refractieve procedures, " zei Scarcelli. "Licht wordt gefocust door het hoornvlies van het oog vanwege zijn vorm en wat bekend staat als de brekingsindex. Maar tot nu toe, we konden alleen de vorm ervan meten. Dus, de huidige refractieve procedures zijn uitsluitend afhankelijk van waargenomen veranderingen aan het hoornvlies, en ze zijn niet altijd nauwkeurig."

Het hoornvlies - de buitenste laag van het oog - functioneert als een venster dat het licht dat het oog binnenkomt controleert en focust. Als er licht op het hoornvlies valt, het is gebogen - of gebroken. De lens verfijnt vervolgens het pad van het licht om een ​​scherp beeld op het netvlies te produceren. die het licht omzet in elektrische impulsen die door de hersenen worden geïnterpreteerd als beelden. Veel voorkomende problemen met het gezichtsvermogen, zoals bijziendheid of verziendheid, worden veroorzaakt door het onvermogen van het oog om een ​​beeld scherp op het netvlies te focussen.

Om dit op te lossen, LASIK-chirurgen gebruiken lasers om de vorm van het hoornvlies te veranderen en het brandpunt ervan te veranderen. Maar, ze doen dit zonder enige mogelijkheid om precies te meten hoeveel het pad van het licht wordt gebogen wanneer het het hoornvlies binnenkomt.

Om de weg die het licht aflegt te meten, men moet een hoeveelheid meten die bekend staat als de brekingsindex; het vertegenwoordigt de verhouding van de lichtsnelheid in een vacuüm tot zijn snelheid in een bepaald materiaal.

Door de verdeling en variaties van de lokale brekingsindex in het oog in kaart te brengen, artsen zouden de precieze mate van cornea-refractie kennen. Uitgerust met deze informatie, ze zouden de LASIK-procedure beter zo kunnen afstemmen dat, in plaats van verbeterd zicht, patiënten zouden kunnen verwachten dat ze weglopen met een perfect zicht - of een visie die 20/20 overtreft.

Nog meer, artsen hoeven misschien niet langer in het hoornvlies te snijden.

"Er worden al niet-ablatieve technologieën ontwikkeld om de brekingsindex van het hoornvlies te veranderen, lokaal, met behulp van een laser, " zei Scarcelli. "Het verstrekken van lokale brekingsindexmetingen zal van cruciaal belang zijn voor hun succes."

Dit wetende, Scarcelli en zijn team ontwikkelden een microscopietechniek die de lokale brekingsindex kan meten met behulp van Brillouin-spectroscopie - een lichtverstrooiingstechnologie die eerder werd gebruikt om de mechanische eigenschappen van weefsel en cellen te detecteren zonder ze te verstoren of te vernietigen.

"We hebben experimenteel aangetoond dat, door gebruik te maken van een dubbele Brillouin-verstrooiingstechnologie, we konden de brekingsindex direct bepalen, terwijl het bereiken van driedimensionale ruimtelijke resolutie, "Zei Scarcelli. "Dit betekent dat we de brekingsindex van cellen en weefsel kunnen meten op locaties in het lichaam - zoals de ogen - die slechts van één kant toegankelijk zijn."

Naast het meten van cornea- of lensbreking, de groep werkt aan het verbeteren van haar resolutie om het gedrag van massadichtheid in celbiologie of zelfs de pathogenese van kanker te analyseren, zei Scarcelli.