Fot. Getty Images
Nobel z fizyki w tym roku przyznana za stworzenie narzędzi laserowych, w tym dla okulistyki. To jednak nie jedyny kierunek rewolucji technologicznej w okulistyce
Mapa drogowa Healthnet, zatwierdzony Prezydenckim rady w sprawie modernizacji gospodarki, już ciężko integruje wysokich technologii w opiece zdrowotnej: tworzy elektroniczne paszporty zdrowia, korzysta z IT do walki z procesem starzenia się. Na realizację kluczowych projektów drogowych kart НТИ w budżecie przewidziano 12,5 mld rubli na rok 2017, 8,2 mld rubli na 2018 rok i 8 mld rubli na rok 2019.
Latach 1970-tych odnotowano znaczne postępy w farmakologii i chemii medycznej. Teraz jesteśmy w fazie “биологизации” — na pomoc medycynie pochodzą cząsteczkowa i komórkowa biologia, a także inżynierii tkankowej. Rewolucyjne zmiany dotknęły w tym i okulistyki. Oto główne kierunki tej rewolucji.
Bionic oczu
Kiedy wspominają “биопротез oczy”, przychodzi na myśl postać Schwarzeneggera w “Terminatorze”, którego osoba na choince obcy przedmiot z mnóstwem funkcji rozszerzonej rzeczywistości. Film wszedł na ekrany kin w 1984 roku, ale już wtedy kino przewidział cybernetyczny przyszłość.
Bioniczne protezy w wyglądzie i funkcji są podobne do niniejszej narządów lub kończyn. Dzięki elektronicznemu oku pacjenci są mniej prawdopodobne, aby stracić szczątkowy wzrok, a ci, którzy utracili wzrok w pełni zobaczyć światło i mieć jakąkolwiek zdolność poruszania się w przestrzeni samodzielnie. Na świecie około 280 osób już odzyskał pełne widzenie za pomocą биопротеза. Pierwszym “nośnikiem” бионического oczy w Rosji stał się miller z Czelabińska. Po 20 latach ślepoty z powodu “pigment retinita” mógł zobaczyć kolory i kształty.
Ogólna zasada działania elektronicznego oka podobny do tego, który jest używany w protezach słuchu: w specjalne okulary osadzony miniaturowa kamera z niej informacje o obrazie wysyłany jest w moduł sterowania i przetwarzania informacji, który przekształca obraz w elektroniczny sygnał i wysyła go przez specjalny nadajnik na wpojonego w oko lub w mózg odbiornik. Czasami informacje są wysyłane przez mały przewód do elektrody, podłączone do siatkówki: pobudzają pozostałe nerwy siatkówki, prowadząc impulsy elektryczne w mózgu poprzez optyczne nerwy.
Komercyjnym rozwiązaniem, dostępnym dla pacjenta, jest “bionic eye” Argus. Projekt finansowany przez Ministerstwo energetyki USA i jest dostępny w Północnej i niektórych krajach UE. Urządzenie pozwala straciło wzrok ludziom widzieć zarysy przedmiotów w czarno-białych kolorach.
Wcześniej operacje instalacji бионического oczy planowano włączyć do programu rosyjskiego MLA. Koszt operacji wyniósł by około 150 000 zł, ale to samego биопротеза kosztowała by w $140 000, ponieważ w Rosji odpowiednika “бионического oczy” na razie nie ma.
Биопечать
Ważna kierunek биопротезирования — trójwymiarowa биопечать tkanek i narządów z komórek należących do organizmu innego człowieka — dawcy.
Profesor inżynierii tkankowej Ньюкаслского uniwersytetu Che Коннон zajmuje się projektem druku 3D rogówki. Projekt wzbudził ogromne zainteresowanie wśród społeczności medycznej. Zadanie jest podzielone na trzy etapy: uzyskiwanie i wzrost komórek (expansion), budowanie modelu (construction — 3D printing), transport w żywy organizm (transport). Drukarki 3D zalewane są specjalne “биочернила”, składające się z kolagenu, alginiany amonu i komórki macierzyste-кератоцитов. Dalej urządzenie koncentrycznie zadaje skład na przygotowaną powierzchnię. Komórki rogówki muszą być opłacalne, tworząc implant do przeszczepu, co ogranicza czas drukowania. Optymalny czas – 6-8 godzin: wtedy kształt uzyskuje się przez prawidłowe komórki pozostają żywe.
Na razie to tylko projekt, który wymaga dodatkowego inwestowania i rozwoju. Koszt jednego биопринтера może osiągnąć $200 000 — taką cyfrę prowadzi medyczna firma Organovo (San Diego, USA) i działająca globalnie firma Invetech (Melbourne, Australia).
Воссозданием ważnego wewnętrznej warstwy rogówki — śródbłonek — zajmują się japońscy naukowcy pod kierunkiem Shigeru Kinoszyta z kliniki Uniwersyteckiej w Kioto z 2003 roku. Na razie prace znajdują się w доклинической etapie. Terminy realizacji takich projektów zajmują kilka dekad.
Laser emoticon
Jeszcze jednym przełomem w okulistyce stała się фемтосекундная metoda korekcji wzroku ReLEx SMILE (ang. Small Incision Lenticule Extraction) — ekstrakcja лентикулы (optycznej soczewki) przez małe nacięcie. Ta technologia opracowana w Niemczech. ReLEx SMILE umożliwia korekcję krótkowzroczności i astygmatyzmu w zaledwie 25 sekund przez mikroskopijny wejście, bezbolesne i высокоточно.
Procedura jest możliwa tylko w warunkach kliniki, posiadająca niepowtarzalny laserem VisuMax, i musi być okulista z wysokimi микрохирургическими umiejętności. Przy tym pacjent może uzyskać widzenie powyżej 100% (120-150%). Oznacza to, że człowiek, który praktycznie mieszkał w dotyku, znów będzie mógł zobaczyć swoje odbicie w lustrze z dokładnością do zmarszczenia, jeśli, oczywiście, jest. Pacjent może przystąpić do swoich codziennych spraw, pracy i sportu raz na następny dzień po zabiegu. Cena korekcji obu oczu metodą ReLEx SMILE w Moskwie wynosi około €3000, w Europie — €5000, a w wielkiej Brytanii — do 8000 funtów.
Zobaczyć przyszłość
Wprowadzenie wysokich technologii w medycynie nieuchronnie przybliża nas do czasów, które wróżyli science fiction. Już teraz skomputeryzowane systemy optymalizują pracę chirurga, zastępując go na poszczególnych etapach. Na przykład, w niektórych operacji w celu zachowania odpowiedniego dystansu do siatkówki chirurg musi oddychać jednocześnie z pacjentem. Robotyzacja pozwala to zrobić w trybie automatycznym.
Do 2018 roku stały się dostępne bardzo dokładne terminy mikroskopy z 3D – wizualizacje, a narzędzia grubości z комариное żądło pozwalają lekarzowi działać na cienkich struktur wewnątrz oka. Widma magnetycznego pozwalają na wyświetlanie struktury tkanek na микроклеточном poziomie. Multifocal sztuczne хрусталики już teraz zwalnia człowieka od punktów, zwiększają ostrość i jakość widzenia w każdym wieku. Implantacji soczewki ICL (Implantable Collamer Lens) pozwalają rozwiązać wszelkie wady optyczne oka.
Jak szybki był postęp, projekty, takie jak bionic oczu, киберпротезы i биопечать 3D rogówki nadal odległa przyszłość. Jednak obronne resortu, duże laboratorium i венчурные fundusze są chętni do inwestowania w rozwój tego rodzaju pomysłów znaczne zasoby i środki. Chodzi o miliardów dolarów inwestycji, i to budzi nadzieję, że fantastycznie spełnią w życie w ciągu najbliższych dziesięcioleci.