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Glaukom, Augendrucküberwachung über implantierten Sensor
Die Überwachung des Augeninnendrucks ist der Schlüssel zur Früherkennung des Glaukoms, einer Gruppe von Erkrankungen, die den Sehnerv schädigen und eine der Hauptursachen für Erblindung in den USA, wo rund 2,2 Millionen Menschen leiden, so die Glaucoma Research Foundation. Jetzt entwerfen Ingenieure der Universität von Washington in Seattle einen Sensor, der permanent im Auge fixiert werden kann und kontinuierlich schwer messbare Veränderungen des Augendrucks überwacht.
Das Team sieht eine Zukunft vor - nicht zu weit weg -, in der das menschliche Auge ein eigenes High-Tech-Informationszentrum umkreist, wichtige Gesundheitsveränderungen genau beobachtet und gewarnt wird, wann es Zeit ist, den Augenarzt aufzusuchen.
Der Prototyp, an dem die Ingenieure arbeiten, würde zusammen mit einer künstlichen Linse implantiert werden, wenn ein Patient eine Kataraktoperation hat. Sobald er an Ort und Stelle ist, erkennt der Sensor Druckänderungen im Auge sofort und überträgt die Daten drahtlos unter Verwendung von Hochfrequenzwellen.
Der Augendruck schwankt über den Tag, ähnlich wie der Blutdruck. Wenn der Druck im Auge zu hoch wird, kann der Sehnerv beschädigt werden - oft ohne Schmerzen oder Warnzeichen. Ein erhöhter Augeninnendruck ist der Hauptfaktor beim Glaukom.
Das Team sieht eine Zukunft vor, in der das menschliche Auge ein eigenes High-Tech-Informationszentrum beherbergt, das wichtige gesundheitliche Veränderungen genau beobachtet.
Die Ingenieure beschreiben ihr neues Gerät, das einen Drucksensor und einen Funkchip sowie eine Antenne, die den Umfang der künstlichen Linse umkreist, in einer Veröffentlichung im Internet veröffentlicht Zeitschrift für Mikromechanik und Mikrotechnik. Patente für den ersten Prototypen wurden bereits eingereicht.
Das Gerät selbst muss nur Rohdaten verarbeiten. Die aufwändige Rechenarbeit kann dann in einem anderen Gerät erfolgen, das die Daten empfängt - etwa ein Handheld-Gerät oder möglicherweise sogar in ein Smartphone eingebaut, sagt das Team.
Der leitende Autor Karl Böhringer, Professor für Elektrotechnik und Bioingenieurwesen, sagt, dass noch nie jemand Elektronik in die Linse des Auges integriert hat, und ihr Prototyp zeigt, dass es prinzipiell möglich ist. Der zusätzliche Vorteil, erklärt er, ist:
"Wenn Sie dieses Sensorgerät während der Kataraktoperation in ein Intraokularlinsenimplantat einsetzen können, ist keine weitere Operation für den Patienten erforderlich."
Grauer Star und Glaukom betreffen eine ähnlich alternde Bevölkerung, so dass es sinnvoll ist, die Verfahren zu paaren, sagt das Team.
Glaukomschaden wird oft zu spät entdeckt
Zu Beginn ihrer Arbeit suchten die Forscher nach einer einfachen Methode, um den Augendruck zu messen. Derzeit gibt es zwei Möglichkeiten, dies zu tun, und beide erfordern einen Besuch beim Augenarzt. Dies bedeutet, dass bei Glaukom-Patienten der Augendruck höchstens einige Male im Jahr gemessen wird.
Aber wenn der Augenarzt einen Druckmonitor direkt in das Auge einführen könnte, würde der Druck kontinuierlich verfolgt werden. Dies könnte während der Kataraktchirurgie erfolgen - eine Prozedur, die jedes Jahr von 3 bis 4 Millionen Amerikanern durchgeführt wird, um verschwommenes Sehen oder Blendung, die durch eine trübe Linse verursacht werden, zu korrigieren.
Co-Entwickler Tueng Shen, ein Professor der Augenheilkunde, sagt, dass sie daran arbeiten, das Gerät einfach und zuverlässig zu machen, und sich gut für den klinischen Gebrauch eignen, und fügt hinzu:
"Wir möchten, dass jeder Operateur, der Kataraktoperationen durchführt, dies nutzen kann."
Sie sagt oft, dass die Schädigung des Sehvermögens zu spät bemerkt wird, als dass die Behandlungen effektiv wären. Auch wenn Medikamente gegeben werden, gibt es keine effektive Möglichkeit, die Ergebnisse zu überwachen. Sie fügt hinzu, dass ein Bedarf an Techniken zur Früherkennung von Glaukomen besteht, um sicherzustellen, dass die Patienten den richtigen Behandlungsplan haben.
Der aktuelle Prototyp ist zu groß, um in ein Objektiv zu passen, aber das Team ist zuversichtlich, dass es die Technologie herunterskalieren kann. Die Ingenieure haben bereits getestet, dass es funktioniert, wenn es in dasselbe flexible Silikon eingebettet ist, aus dem künstliche Linsen bestehen.
Die Coulter Foundation und die University of Washington finanzierten die Forschung.
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