Het leven wordt gemeten in hartslagen, dus zeggen ze - en hartslagen kunnen binnenkort helpen de gezondheid van onze ogen te meten. Als artsen de hartslag in het oog kunnen meten om cornea-pathologieën te diagnosticeren, de resultaten kunnen het gezichtsvermogen redden en kunnen ook levens redden.

Elke hartslag stuurt een pulsgolf van bloed, het induceren van zeer kleine maar meetbare veranderingen in het oogvolume, met als gevolg een tijdelijke verhoging van de intraoculaire druk. Werkend vanuit het postulaat dat veranderingen in de elasticiteit of stijfheid van het oog significante structurele of functionele veranderingen kunnen signaleren, onderzoekers zoeken naar manieren om de oculaire biomechanica nauwkeurig te meten.

Volgens SPIE-collega Dr. Kirill Larin, Cullen College of Engineering, hoogleraar biomedische technologie aan de Universiteit van Houston, "Nauwkeurige meting van de biomechanica van het hoornvlies zou niet alleen onze klinische interpretatie van diagnostische tests beïnvloeden, bijvoorbeeld door intraoculaire druk te meten of effecten van medicamenteuze therapieën te beoordelen, maar ook het begin van posterieure oogziekten voorspellen, zoals glaucoom." Momenteel er is geen betrouwbare methode beschikbaar om kwantitatieve metingen van de elasticiteit van het hoornvlies in levende ogen uit te voeren.

Om aan deze klinische behoefte te voldoen, De groep van Dr. Larin ontwikkelt een nieuwe benadering voor een volledig "no-touch" beoordeling van de biomechanica van het hoornvlies. Handig voor de patiënten, deze benadering zou het medisch begrip van hoornvliesaandoeningen vergroten, de ontwikkeling van nieuwe klinische therapieën en interventies mogelijk maken, en het resultaat van de huidige chirurgische en therapeutische interventies te verbeteren. De laatste stap in hun onderzoek is gepubliceerd in SPIE's Journal of Biomedical Optics (JBO).

Rekbare ogen

In 2013, Rainer A. Leitgeb demonstreerde eerst de mogelijkheid om de beweging van oogweefsel als gevolg van de hartslag te meten met behulp van fasegevoelige optische coherentietomografie (OCT). Geïnspireerd door dat werk, De groep van Kirill Larin doet momenteel onderzoek naar het gebruik van OCT om elastografie uit te voeren om mechanische eigenschappen van hoornvliesweefsel af te leiden. hun methode, genaamd hartslag optische coherentie elastografie (hb-OCE), gebruikt hartslag-geïnduceerde veranderingen in intraoculaire druk om de mechanische eigenschappen van het hoornvlies af te leiden. De auteurs merken op dat voorlopige resultaten, van simulaties uitgevoerd met hoornvliesweefsel afkomstig van varkens, suggereren dat het beoordelen van de cornea-stijfheid met verwijzing naar fluctuaties van de interoculaire druk mogelijk kan zijn voor de beoordeling van de cornea-elasticiteit in levend weefsel, dat is de volgende stap van hun werk.

JBO-hoofdredacteur Brian Pogue, MacLean Professor of Engineering Science aan Dartmouth College Thayer School of Engineering merkt op, "Het concept van het gebruik van de eigen beweging van het lichaam om dynamische mechanische informatie te extraheren is er een die is gebruikt in verschillende versies van elastografie, maar heeft vooral een goede relevantie voor in vivo oogbeeldvorming en -detectie, omdat de afstanden klein zijn en de gevoeligheid voor bloedpulsatie relatief hoog is. Deze baanbrekende studie zal helpen bij het definiëren van de volgende stap in het klinisch testen van dit concept."

De auteurs merken op dat de Hb-OCE-methode mogelijk nuttig kan zijn voor live, klinische toepassingen, als een manier om verschillende pathofysiologische aandoeningen te detecteren die verband houden met oculair bloed en bloedvaten, zoals suikerziekte, onder andere.