luckyea77 (luckyea77) wrote,
luckyea77
luckyea77

Глаз и лазер: как технологии помогают видеть



Нобелевская по физике в этом году присуждена за создание лазерных инструментов, в том числе для офтальмологии. Это, однако, далеко не единственное направление технологической революции в офтальмологии

Дорожная карта Healthnet, одобренная Президентским советом по модернизации экономики, уже вовсю интегрирует высокие технологии в здравоохранение: создает электронные паспорта здоровья, использует ИТ для борьбы со старением. На реализацию ключевых проектов дорожных карт НТИ в бюджете предусмотрено 12,5 млрд рублей на 2017 год, 8,2 млрд рублей на 2018 год и 8 млрд рублей на 2019 год.

1970-е годы были отмечены значительными успехами в фармакологии и медицинской химии. Сейчас же мы находимся в стадии «биологизации» — на помощь медицине приходят молекулярная и клеточная биология, а также тканевая инженерия. Революционные изменения коснулись в том числе и офтальмологии. Вот главные направления этой революции.

Бионический глаз

Когда упоминают «биопротез глаза», на ум приходит персонаж Шварценеггера в «Терминаторе», лицо которого украшал инородный предмет с кучей функций дополненной реальности. Фильм вышел на экраны в 1984 году, но уже тогда кинематограф предвидел кибернетическое будущее.

Бионические протезы по внешнему виду и функциям подобны настоящим органам или конечностям. Благодаря электронному глазу пациенты имеют меньше шансов потерять остаточное зрение, а те, кто утратил зрение полностью — видеть свет и иметь хоть какую-то способность ориентироваться в пространстве самостоятельно. В мире около 280 человек уже вернули полноценное зрение с помощью биопротеза. Первым же «носителем» бионического глаза в России стал фрезеровщик из Челябинска. После 20 лет слепоты из-за «пигментного ретинита» он смог увидеть цвета и формы.

Общий принцип действия электронного глаза похож на тот, который используется в слуховых протезах: в специальные очки встраивается миниатюрная камера, с нее информация об изображении посылается в блок управления и обработки информации, который преобразует картинку в электронный сигнал и отсылает его через специальный передатчик на имплантированный в глаз или в мозг приемник. Иногда информация отправляется через крошечный проводок на электроды, присоединенные к сетчатке глаза: они стимулируют оставшиеся нервы сетчатки, направляя электрические импульсы в головной мозг через оптические нервы.

Коммерческим вариантом, доступным пациенту, является «бионический глаз» Argus. Проект финансируется Министерством энергетики США и доступен в Америке и некоторых странах ЕС. Прибор позволяет утратившим зрение людям видеть очертания предметов в черно-белых тонах.

Ранее операции по установке бионического глаза планировалось включить в программу российского ОМС. Стоимость самой операции составила бы около 150 000 рублей, но вот — самого биопротеза обошлась бы в $140 000, т. к. в России аналога «бионического глаза» пока нет.

Биопечать

Важное направление биопротезирования — трехмерная биопечать тканей и органов из клеток, принадлежащих организму другого человека — донора.

Профессор тканевой инженерии Ньюкаслского университета Че Коннон занимается проектом печати 3D-роговицы. Проект вызвал огромный интерес у медицинского сообщества. Задача разбивается на три этапа: получение и рост клеток (expansion), построение модели (construction — 3D printing), транспортировка в живой организм (transport). В 3D-принтер заливаются специальные «биочернила», состоящие из коллагена, альгинатов и стволовых клеток-кератоцитов. Далее устройство концентрическими кругами наносит состав на приготовленную поверхность. Клетки роговицы должны оставаться жизнеспособными, формируя имплантат для пересадки, что ограничивает время печати. Оптимальное время – 6-8 часов: тогда форма получается правильной и клетки остаются живыми.



Пока это только проект, требующий дополнительного инвестирования и развития. Стоимость одного биопринтера может достигать $200 000 — такую цифру приводит медицинская компания Organovo (Сан-Диего, США) и машиностроительная фирма Invetech (Мельбурн, Австралия).

Воссозданием важного внутреннего слоя роговицы — эндотелия — занимаются японские ученые под руководством Шигеру Киношита из Университетской клиники в Киото с 2003 года. Пока работы находятся в доклинической стадии. Сроки реализации подобных проектов занимают несколько десятилетий.

Лазерный смайлик

Еще одним прорывом в офтальмологии стала фемтосекундная методика коррекции зрения ReLEx SMILE (англ. Small Incision Lenticule Extraction) — экстракция лентикулы (оптической линзы) через малый разрез. Эта технология разработана в Германии. ReLEx SMILE позволяет выполнять коррекцию близорукости и астигматизма всего за 25 секунд через микроскопический вход, безболезненно и высокоточно.

Процедура возможна только в условиях клиники, обладающей уникальным лазером VisuMax, и должна выполняться офтальмологом с высокими микрохирургическими навыками. При этом пациент может получить зрение выше 100% (120-150%). Это означает, что человек, который практически жил на ощупь, вновь сможет увидеть свое отражение в зеркале с точностью до морщинки, если они, конечно, есть. Пациент может приступать к своим обычным делам, работе и спорту сразу на следующий день после процедуры. Стоимость коррекции обоих глаз методом ReLEx SMILE в Москве составляет около €3000, в Европе — €5000, а в Великобритании — до 8000 фунтов.

Увидеть будущее

Внедрение высоких технологий в медицину неминуемо приближает нас к временам, которое пророчили фантасты. Уже сейчас компьютеризированные системы оптимизируют работу хирурга, заменяя его на отдельных этапах. Например, при некоторых операциях для соблюдения нужного расстояния до сетчатки хирургу приходится дышать одновременно с пациентом. Роботизация позволяет делать это в автоматическом режиме.

К 2018 году стали доступны сверхточные микроскопы с 3D- визуализацией, а инструменты толщиной с комариное жало позволяют врачу работать на тонких структурах внутри глаза. Спектральные томографы позволяют отображать структуру тканей на микроклеточном уровне. Мультифокальные искусственные хрусталики уже сейчас избавляют человека от очков, повышают остроту и качество зрения в любом возрасте. Имплантируемые контактные линзы ICL (Implantable Collamer Lens) позволяют исправить любые оптические дефекты глаза.

Каким бы стремительным ни был прогресс, такие проекты, как бионический глаз, киберпротезы и биопечать 3D-роговицы все еще остаются далеким будущим. Тем не менее оборонные ведомства, крупные лаборатории и венчурные фонды готовы вкладывать в разработку такого рода идей значительные ресурсы и средства. Речь идет о миллиардных вложениях, и это внушает надежду, что фантастика воплотится в жизнь в течение ближайших десятилетий.

Tags: технологии
Subscribe

Posts from This Journal “технологии” Tag

promo luckyea77 june 21, 2015 20:04 27
Buy for 10 tokens
В этой записи я буду давать ссылки на посты с лекциями и уроками в этом блоге: Учебные материалы и тесты: Дистанционное образование Правила дорожного движения 11 ресурсов для бесплатного образования Сайты для обучения программированию Игры, в которых нужно писать код: Grid Garden, Elevator…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 3 comments