• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Bioinżynieria zaprzęga USG do walki ze ślepotą

    16.08.2011. 00:19
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Wczesne diagnozowanie jaskry to gorący temat okulistyki krajów rozwijających się, gdzie następuje znaczne starzenie się społeczeństw. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) uznała jaskrę za chorobę społeczną, ponieważ na świecie cierpi na tę chorobę około 68 mln ludzi, a około 7 mln jest niewidomych z jej powodu. Ponad połowa osób, która cierpią na jaskrę nie jest świadoma swojej choroby. W Polsce na jaskrę choruje około 800 tysięcy osób, z czego leczy się tylko około 65 tysięcy. Niepokojące statystyki podkreślają zatem konieczność podjęcia tematu diagnostyki jaskry we wczesnym jej stadium.

    W diagnostyce jaskry oraz innych chorób oczu związanych z podwyższonym ciśnieniem wewnątrzgałkowym oraz zaburzeniami przepływu krwi przez oko mogą pomóc badania Moniki Danielewskiej z Politechniki Wrocławskiej. Laureatka programu VENTURES Fundacji na rzecz Nauki Polskiej (FNP) otrzyma 154 tys. zł na prace z zakresu inżynierii biomedycznej zmierzające do stworzenia i komercjalizacji innowacyjnego w skali światowej narzędzia.

    Badaczka proponuje nieinwazyjną ultradźwiękową metodę pomiaru tętna gałkowego i sygnałów aktywności sercowo-naczyniowej oraz analizę fazową pomiędzy rozpatrywanymi sygnałami. Dzięki niej będzie można wprowadzić na rynek dostępne komercyjnie urządzenie diagnostyczne stanu ukrwienia oka i naczyń doprowadzających krew do oka.

    Podłoże występowania jaskry jest bardzo skomplikowane. Nie tylko podwyższone ciśnienie wewnątrzgałkowe jest czynnikiem odpowiedzialnym za tą chorobę, tym bardziej w przypadku jaskry normalnego ciśnienia. Jedynie około 5 proc. chorych ma bardzo wysokie ciśnienie w oku. U około 75 proc. chorych nie odnotowuje się znacznych zmian ciśnienia, a jednak nerw wzrokowy ulega powolnemu uszkodzeniu.

    Stypendystka FNP zamierza oszacować nowe parametry diagnostyczne w oparciu o analizę fazową tętna gałkowego i pracy serca, które mają szansę być wykorzystane do diagnostyki jaskry i szczególnie pomocne przy różnicowaniu pacjentów chorych na jaskrę tzw. normalnego ciśnienia.

    Ważnym etapem w realizacji projektu będzie powiązanie metody pomiaru tętna gałkowego z pomiarem prędkości przepływu krwi w naczyniach siatkówki oka przy zastosowaniu techniki Spektralnej Tomografii Optycznej OCT dzięki współpracy z Zespołem Fizyki Medycznej prof. Andrzeja Kowalczyka w Zakładzie Biofizyki i Fizyki Medycznej Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu. Uzyskane wyniki zostaną wykorzystane oszacowania wartości opóźnień czasowych pomiędzy dopływem krwi z tętnic pozagałkowych a odpowiedzią w postaci pulsowania elementów gałki ocznej.

    Danielewska wyjaśnia, że obecnie czynniki natury hemodynamicznej są najważniejszymi w progresji jaskrowego uszkodzenia nerwu wzrokowego. Wyniki jej badań mogą pomóc w wyjaśnieniu zjawiska propagacji fali ciśnienia krwi do oka, hemodynamiki oka, ocenie zaburzeń w dostarczaniu krwi do gałki ocznej i wpływie na amplitudę ciśnienia wewnątrzgałkowego.

    "Jak dotąd nikt nie prowadził tego typu pomiarów i nie zajmował się analizą fazową tętna gałkowego i aktywności układu sercowo-naczyniowego" - zaznacza i przyznaje, że do realizacji projektu szczególnie motywuje ją brak na rynku skutecznej i nieinwazyjnej metody diagnostyki jaskry normalnego ciśnienia.

    Doktorantka zainteresowała swoimi badaniami okulistów, którzy wykazali chęć współpracy w ramach projektu. "Współpraca z lekarzami to wspólna organizacja i przeprowadzenie pomiarów na pacjentach na terenie Akademii Medycznej im. Piastów Śląskich we Wrocławiu oraz opieka merytoryczna z obszaru diagnostyki jaskry, innych chorób naczyniowych oka oraz układu krążenia" - wylicza.

    Jej zdaniem, interdyscyplinarność projektu ma szansę zainteresować w przyszłości także kardiologów i neurologów. Wyniki badań mogą również być wykorzystane w praktyce gospodarczej, m.in. przez firmy produkujące sprzęt diagnostyczny, oprogramowania oraz placówki rozwojowe i jednostki przemysłu - centra innowacyjnych technologii - zajmujące się transferem technologii.

    "Fascynacja tematyką moich badań narodziła się podczas realizacji pracy magisterskiej w Zespole Optyki Widzenia na Wydziale Podstawowych Problemów Techniki Politechniki Wrocławskiej. Biosystemy, a szczególnie ludzkie oko, niezmiernie mnie zainteresowały i już na tym etapie zajęłam się problemami estymacji przesunięć fazowych w układach biologicznych" - wspomina rozmówczyni PAP.

    Wsparcie z programu VENTURES otrzymują projekty mające zastosowanie w gospodarce, realizowane przez studentów, absolwentów i doktorantów. Jego celem jest podniesienie atrakcyjności pracy naukowej w Polsce, zainteresowanie młodych uczonych pracą naukową, a także zwiększenie liczby projektów, których wyniki mogą być wdrożone w działalności gospodarczej.

    PAP - Nauka w Polsce, Karolina Olszewska

    bsz


    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Woloocze (łac. buphthalmos) – powiększenie wymiarów gałki ocznej, spowodowane zwiększeniem ciśnienia wewnątrzgałkowego. Do woloocza dochodzi w przebiegu jaskry, szczególnie dobrze widoczne jest w jaskrze jednostronnej. Jaskra (łac. glaucoma) – choroba oczu prowadząca do postępującego i nieodwracalnego uszkodzenia nerwu wzrokowego i komórek zwojowych siatkówki i co za tym idzie pogorszenia lub utraty wzroku. Głównym czynnikiem powodującym uszkodzenie nerwu wzrokowego w jaskrze jest nadmierny wzrost ciśnienia wewnątrz gałki ocznej. Leczenie jaskry polega na zmniejszaniu ciśnienia śródgałkowego poprzez stosowanie leków ułatwiających odpływ cieczy wodnistej z gałki ocznej i/lub zmniejszenie jej produkcji. Stosuje się głównie leki w postaci kropli do oczu, czasem podaje się leki doustne. Jaskrę można leczyć także operacyjnie. Leki przeciwjaskrowe to leki stosowane w leczeniu jaskry. Celem ich działania jest obniżenie ciśnienia śródgałkowego czyli przeciwdziałanie głównej przyczynie powstawania choroby. Ciśnienie to jest powodowane przez nadmierne wydzielanie, lub niewystarczający odpływ cieczy wodnistej oka. Leki te spowalniają i hamują postępowanie choroby, jednak nie mogą cofnąć zniszczenia komórek siatkówki i nerwu wzrokowego, jeśli takie zniszczenia już nastąpiły.

    Gonioskopia – badanie diagnostyczne kąta przesączania gałki ocznej. Ocena kąta przesączania jest szczególnie istotna w diagnostyce jaskry. Gonioskopia pozwala odróżnić jaskrę z otwartym kątem przesączania od jaskry z zamkniętym kątem przesączania. Trabekulektomia – jest to okulistyczny zabieg operacyjny polegający na udrożnieniu kąta przesączania poprzez wytworzenie przetoki przez którą ciecz wodnista może wydostawać się z komory przedniej oka. Celem zabiegu jest obniżenie ciśnienia śródgałkowego i stosowany jest w leczeniu jaskry.

    Tonometr – przyrząd do mierzenia ciśnienia np. pary bądź w medycynie np. wewnątrzgałkowego (tonometr Goldmanna, tonometr Schiøtza) lub krwi. Puszczanie krwi (upuszczanie krwi, flebotomia) – zabieg pseudoleczniczy często wykonywany w dawnej praktyce medycznej. Znany już od starożytności i popularny aż do końca XIX w. Flebotomia polega na wycofaniu z układu krwionośnego znaczącej ilości krwi. Dawniej wierzono iż zapobiega powstawaniu wielu chorób i przypadłości. Obecnie praktyka ta ze względu na brak potwierdzonej skuteczności została zarzucona z wyjątkiem kilku nielicznych przypadków. W przeszłości użycie tej metody może wydawać się uzasadnione jedynie w przypadkach nadciśnienia ze względu na brak znajomości innych środków leczniczych. Upuszczenie krwi mogło powodować korzystne objawy u pacjenta poprzez zmniejszenie ciśnienia krwi, co było wynikiem spadku objętości krwi w organizmie.

    Tonometr Schiøtza – przyrząd do pomiaru ciśnienia wewnątrzgałkowego, wynaleziony przez norweskiego okulistę Hjalmara Augusta Schiøtza. W praktyce okulistycznej jest coraz rzadziej stosowany. Metypranolol (ang. Metipranolol) – lek nieselektywnie blokujący receptory β1 i β2-adenergiczne. Stosowany w leczeniu jaskry, ponieważ obniża on ciśnienie śródgałkowe oka. Pod względem właściwości farmakologicznych podobny do tymololu. Działa szybko, 15-20 minut po podaniu. Maksimum działania następuje po około dwóch godzinach, utrzymuje się przez 24 godziny.

    Tymolol – wielofunkcyjny organiczny związek chemiczny stosowany jako nieselektywny lek blokujący receptory β1- i β2-adrenergiczne. Wykorzystywany w leczeniu jaskry, ponieważ obniża ciśnienie śródgałkowe oka. Zmniejsza pojemność minutową serca, zmniejsza aktywność reninową osocza oraz hamuje uwalnianie noradrenaliny.

    Autoregulacja ciśnienia tętniczego krwi - inaczej samoregulacja. Dotyczy zarówno odpływu krwi z całego zbiornika tętniczego dużego, jak i przepływu krwi przez poszczególne obszary naczyniowe. W momencie wzrostu ciśnienia tętniczego ściany małych tętniczek są silniej rozciągane, w odpowiedzi na co silniej się kurczą. Wzrost ciśnienia w zbiorniku tętniczym powoduje dalsze zwężanie światła naczyń oporowych, dzięki czemu ilość krwi odpływającej ze zbiornika się nie zmienia.

    Zespół eksfoliacji (ang. exfoliation syndrome, XFS) – choroba związana z wiekiem, w której dochodzi do powstawania i gromadzenia się w różnych tkankach narządu wzroku patologicznego, włókienkowego materiału. Objawy oczne zespołu dotyczą zarówno przedniego segmentu oka jak i spojówek i struktur oczodołu. Uważa się, że XFS jest najczęstszą z uchwytnych przyczyn jaskry. Wykazano związek XFS z zaćmą. Sugerowano, że XFS jest schorzeniem układowym, związanym z większą zachorowalnością na TIA, udary mózgu, nadciśnienie układowe i chorobę niedokrwienną serca. Karteolol (ang. Carteolol) – lek beta-adrenolityczny, obniżający ciśnienie śródgałkowe. Stosowany miejscowo w okulistyce w leczeniu jaskry. Po podaniu miejscowo szybko, po około 30 minutach, zaczyna swoje działanie. Karteolol praktycznie nie wchłania się do krwiobiegu.

    Dodano: 16.08.2011. 00:19  


    Najnowsze