يمكن أن تساعد الماسحة الضوئية الشبكية منخفضة التكلفة في منع العمى في جميع أنحاء العالم


يوفر الجهاز المُعاد هندسته عمليات مسح دقيق للعين سريريًا بجزء بسيط من التكلفة
طور مهندسو الطب الحيوي ماسحًا ضوئيًا منخفض التكلفة محمولًا للتصوير المقطعي التماسك البصري (OCT) يعد بتقديم تقنية توفير الرؤية إلى المناطق المحرومة في جميع أنحاء الولايات المتحدة وخارجها. بفضل مطياف مطبع ثلاثي الأبعاد معاد تصميمه ، أصبح الماسح الضوئي أخف وأقل 15 مرة من الأنظمة التجارية الحالية ومصنوع من أجزاء تكلف أقل من عُشر سعر التجزئة للأنظمة التجارية – كل ذلك دون التضحية بجودة التصوير.

طور مهندسو الطب الحيوي في جامعة ديوك ماسحًا ضوئيًا منخفض التكلفة محمولًا للتصوير المقطعي التماسك البصري (OCT) يعد بتقديم تقنية توفير الرؤية إلى المناطق المحرومة في جميع أنحاء الولايات المتحدة والخارج.

بفضل مطياف مطبع ثلاثي الأبعاد معاد تصميمه ، أصبح الماسح الضوئي أخف وأقل 15 مرة من الأنظمة التجارية الحالية ومصنوع من أجزاء تكلف أقل من عُشر سعر التجزئة للأنظمة التجارية – كل ذلك دون التضحية بجودة التصوير.

في أول تجربة سريرية ، أنتج الماسح الضوئي الجديد OCT صورًا لشبكية العين التي كانت حادة بنسبة 95 بالمائة مثل تلك التي تم التقاطها بواسطة الأنظمة التجارية الحالية ، والتي كانت كافية للتشخيص السريري الدقيق.

تظهر النتائج على الإنترنت في 28 يونيو في مجلة Translational Vision Science & Technology ، وهي مجلة ARVO.

أصبح التصوير المقطعي المحوسب (OCT) ، المستخدم منذ التسعينيات ، معيار الرعاية لتشخيص العديد من أمراض الشبكية بما في ذلك الضمور البقعي واعتلال الشبكية السكري ، وكذلك الجلوكوما. ومع ذلك ، نادرًا ما يتم تضمين OCT كجزء من اختبار الفحص القياسي لأن الأجهزة يمكن أن تكلف أكثر من 100000 دولار – مما يعني أن مراكز العيون الأكبر حجمًا هي التي تمتلكها عادةً.

قال آدم واكس ، أستاذ الهندسة الطبية الحيوية في ديوك: “بمجرد أن تفقد الرؤية ، من الصعب جدًا استعادتها ، لذا فإن مفتاح منع العمى هو الكشف المبكر”. “إن هدفنا هو جعل تكلفة أكتوبر أقل تكلفة بشكل كبير حتى تتمكن المزيد من العيادات من تحمل تكلفة الأجهزة ، خاصة في الأماكن الصحية العالمية.”

OCT هو النظير البصري للموجات فوق الصوتية ، والذي يعمل عن طريق إرسال موجات صوتية إلى الأنسجة وقياس الوقت الذي تستغرقه للعودة. ولكن لأن الضوء أسرع بكثير من الصوت ، فإن قياس الوقت أكثر صعوبة. حتى تتمكن الموجات الضوئية من الارتداد من الأنسجة التي يتم مسحها ضوئيًا ، تستخدم أجهزة OCT مقياس طيف لتحديد مدى تغير طورها مقارنة بموجات الضوء المتطابقة التي قطعت نفس المسافة ولكنها لم تتفاعل مع الأنسجة.

التكنولوجيا الأساسية التي تمكن جهاز OCT الأصغر والأقل تكلفة هو نوع جديد من مطياف تم تصميمه بواسطة Wax وطالب الدراسات العليا السابق Sanghoon Kim. تصنع مقاييس الطيف التقليدية في الغالب من مكونات معدنية مقطوعة بدقة وإضاءة مباشرة من خلال سلسلة من العدسات والمرايا وفتحات الحيود على شكل W. بينما يوفر هذا الإعداد درجة عالية من الدقة ، يمكن أن تؤدي التحولات الميكانيكية الطفيفة الناجمة عن المطبات أو حتى تغيرات درجة الحرارة إلى إنشاء اختلالات خاطئة.

ومع ذلك ، فإن تصميم Wax يأخذ الضوء على مسار دائري داخل غلاف مصنوع في الغالب من البلاستيك المطبوع ثلاثي الأبعاد. نظرًا لأن مسار ضوء المطياف دائري ، فإن أي تمددات أو تقلصات بسبب تغيرات درجة الحرارة تحدث بشكل متناظر ، مما يؤدي إلى موازنة نفسها للحفاظ على محاذاة العناصر البصرية. يستخدم الجهاز أيضًا كاشفًا أكبر في نهاية رحلة الضوء لتقليل المحاذاة الخاطئة.

آلات OCT التقليدية تزن أكثر من 60 رطلاً ، تشغل مكتبًا كاملًا وتكلف في أي مكان ما بين $ 50،000 و $ 120،000. يزن جهاز OCT الجديد أربعة أرطال ، وهو بحجم صندوق الغداء تقريبًا ، ويتوقع واكس ، أنه سيتم بيعه بأقل من 15000 دولار.

قال واكس: “في الوقت الحالي ، تجلس أجهزة OCT في غرفتها الخاصة وتتطلب من عالم دكتوراه تعديلها لجعل كل شيء يعمل بشكل صحيح”. “بإمكاننا فقط الجلوس على رف في المكتب وإزالته واستخدامه وإعادته بدون مشاكل. لقد قمنا بمسح الأشخاص في ستاربكس معه.”

في الدراسة الجديدة ، وضع ج. نيكلاس أولريتش ، جراح الشبكية والأستاذ المساعد في طب العيون في كلية الطب بجامعة نورث كارولينا ، اختبار الماسح الضوئي الجديد للتصوير المقطعي البصري (OCT) على أداة تجارية أنتجتها شركة هايدلبرغ الهندسية. أجرى التصوير السريري على كلتا عينيه 60 مريضا ، نصفهم من المتطوعين الأصحاء ونصف مع نوع من أمراض الشبكية.

لمقارنة الصور التي تم إنتاجها بواسطة كلا الجهازين ، استخدم الباحثون نسبة التباين إلى الضوضاء – وهو مقياس يستخدم غالبًا لتحديد جودة الصورة في التصوير الطبي. أظهرت النتائج أن هذا الماسح الضوئي منخفض التكلفة والمحمول يوفر تكلفة متباينة مفيدة بنسبة 5.6 في المائة فقط مقارنة بالآلة التجارية ، والتي لا تزال جيدة بما يكفي للسماح بالتشخيص السريري.

قال أولريتش: “لقد تأثرت بشدة بجودة الصور من الجهاز منخفض التكلفة – فهي قابلة للمقارنة تمامًا مع أجهزتنا التجارية القياسية”. “من الواضح أنه يفتقر إلى بعض الأجراس وصفارات الماسحات الضوئية التي تبلغ قيمتها 100 ألف دولار + أكتوبر ، ولكنه يسمح بالتشخيص الدقيق لأمراض الشبكية الهيكلية بالإضافة إلى رصد نجاح العلاج. الإعداد سريع وسهل مع بصمة صغيرة ، مما يسمح للجهاز بأداء جيد في مكاتب الأقمار الصناعية الأصغر. آمل أن يحسن تطوير هذه التقنية منخفضة التكلفة أكتوبر وصول المرضى إلى تقنية OCT ويساهم في إنقاذ البصر في ولاية كارولينا الشمالية وكذلك على الصعيد الوطني والعالمي.

يقوم Wax بتسويق الجهاز من خلال شركة ناشئة تسمى Lumedica ، والتي تقوم بالفعل بإنتاج وبيع أدوات الجيل الأول لتطبيقات البحث. وتأمل الشركة في تأمين دعم المشروع في المستقبل القريب ، كما أنها تتفاوض على صفقات ترخيص محتملة مع شركات خارجية.

قال واكس: “هناك اهتمام كبير من الأشخاص الذين يرغبون في الانتقال إلى أكتوبر إلى أجزاء جديدة من العالم بالإضافة إلى السكان المحرومين هنا في الولايات المتحدة”. “مع تزايد عدد حالات اعتلال الشبكية السكري في أماكن مثل الولايات المتحدة والهند والصين ، نأمل أن نتمكن من إنقاذ الكثير من الناس عن طريق زيادة الوصول إلى هذه التكنولوجيا بشكل كبير.”

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *