19/06/2014
El ojo algún día podría alojar su propio centro de información de alta tecnología, y rastrear cambios importantes y hacer saber cuándo es el momento para acudir al oftalmólogo. Ingenieros de la Universidad de Washington han diseñado un sensor de baja potencia que se podría colocar permanentemente en el ojo de una persona para rastrear cambios en la tensión intraocular difíciles de medir.
El sensor quedaría integrado en una lente artificial durante la operación por cataratas y detectaría instantáneamente cambios en la tensión intraocular, y luego trasmitiría los datos de manera inalámbrica utilizando ondas de radiofrecuencia.
Los investigadores recientemente publicaron sus resultados en Journal of Micromechanics and Microengineering y solicitaron patentes de un prototipo inicial del dispositivo para vigilar la tensión intraocular. «Nunca nadie ha puesto algún dispositivo electrónico en el interior del cristalino del ojo, de manera que esto es un poco más radical», dijo Karl Böhringer, profesor de ingeniería eléctrica de la Universidad de Washington. «Hemos demostrado que en principio esto es posible. Si se puede adaptar este dispositivo sensor en una lente intraocular implantada durante una operación por cataratas, no necesitará ningún otro procedimiento quirúrgico para los pacientes».
El equipo de investigadores quería dfescubrir una forma fácil de medir la tensión intraocular para el tratamiento de glaucoma, un grupo de enfermedades que daña al nervio óptico del ojo y puede causar ceguera. En la actualidad hay dos formas de verificar la tensión intraocular, pero ambas precisan la consulta a un oftalmólogo. En el mejor de los casos, los pacientes con riesgo de glaucoma sólo se pueden verificar su tensión intraocular varias veces al año, dijo Tueng Shen, colaboradora y profesora de oftalmología en la Universidad de Washington. Sin embargo si los oftalmólogos pudieran insertar un sistema de vigilancia de la presión en el ojo con una lente artificial durante una operación por cataratas - que hoy en día es un procedimiento común que se lleva a cabo en 3 a 4 millones de personas cada año para eliminar la visión borrosa o deslumbramiento causados por una lente opaca - que podría evitar a los pacientes una reintervención y básicamente lograr que su lente de reemplazo sea «más inteligente» y más funcional. «La implementación del dispositivo de vigilancia tiene que estar bien adaptada clínicamente y se debe diseñar para que sea simple y fiable», dijo Shen.
«Queremos que todo cirujano que efectúa operaciones de cataratas pueda utilizar esto». El equipo de ingeniería de la Universidad de Washington, que incluye a Brian Otis, ahora con Google Inc., y Cagdas Varel y Yi-Chun Shih, ambos ex estudiantes de doctorado en ingeniería electrónica, construyó un prototipo que utiliza radiofrecuencia para la energía inalámbrica y transferencia de datos. Una antena circular delgada abarca el perímetro del dispositivo - más o menos trazando el iris de una persona - y aporta suficiente energía del campo circundante para activar un pequeño chip de sensor de presión.
El chip comunica a un receptor cercano cualesquiera cambios de frecuencia, lo que significa un cambio en la presión. Luego se calcula la presión efectiva y se rastrean esos cambios y se registran en tiempo real. El mecanismo de procesamiento del chip en realidad es muy simple, y deja el peso del equipo computacional al receptor cercano, el cual podría ser un dispositivo manual o posiblemente integrarse en un teléfono inteligente, dijo Böhringer.
El prototipo actual es más grande de lo que se necesitaría para adaptarse en una lente artificial, pero el equipo de investigación tiene la confianza en que puede reducirlo a través de más modificaciones de ingeniería. El equipo ha evaluado satisfactoriamente el dispositivo sensor embebido en el mismo material de silicona flexible que se utiliza para crear lentes artificiales en operaciones de cataratas. De un modo similar a como varía la presión arterial de una persona durante todo el día con los grados de actividad, se considera que la tensión intraocular se comporta del mismo modo, cambiando tal vez minuto a minuto. No obstante, si la presión en el ojo es demasiado alta para que funcione el nervio óptico, puede comenzar el daño ocular, a menudo sin dolor o signos de advertencia.
Este aumento de la presión intraocular es el principal factor en el glaucoma, que produce pérdida de la vista y finalmente ceguera. «A menudo el daño a la vista se observa en etapas avanzadas y no podemos tratar eficazmente a los pacientes para el tiempo en que se les diagnostica glaucoma», dijo Shen. «O si se administra medicamentos, no hay una forma congruente de verificar su eficacia». En consecuencia, muchos pacientes con enfermedad no reciben el diagnóstico lo suficientemente temprano o no están recibiendo un plan de tratamiento exacto, añadió.
Tanto las cataratas como el glaucoma afectan a una población similar que envejece de manera que parece ser una combinación natural colocar el dispositivo de vigilancia de la tensión ocular en una lente nueva durante la operación de cataratas, dijeron los investigadores. El equipo está trabajando para reducir el tamaño del prototipo que se va a evaluar en una lente artificial real. El diseño de un producto final que sea accesible a los pacientes es la meta final, dijeron los investigadores. «Creo que si el costo es aceptable y si el nuevo dispositivo ofrece información que no sea medible mediante tecnología actual, los pacientes y los cirujanos realmente estarán ávidos de adoptarlo», dijo Chen.
Cita bibliográfica Çağdaş Varel, Yi-Chun Shih, Brian P Otis, Tueng S Shen, Karl F Böhringer. A wireless intraocular pressure monitoring device with a solder-filled microchannel antenna. Journal of Micromechanics and Microengineering, 2014; 24 (4): 045012 DOI: 10.1088/0960-1317/24/4/045012
Fuente: Science Daily
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