Szaruhártya biomechanikai elemzése Brillouin mikroszkóppal

A myopia sebészeti korrekciója és a keratoconus azonosítása/kezelése különálló, de szorosan összefonódó, jelentős jelentőségű kérdések. Mindkettő esetében fennáll az igény a közvetlen mérésekre a szaruhártya merevségének (vagyis a deformációval szembeni ellenállásának) értékelésére. A myopia prevalenciája 2050-re várhatóan megkétszereződik, és az Egyesült Államok lakosságának több mint 50%-át érinti. A lézeres in situ keratomileusis (LASIK) a világ egyik legnépszerűbb és legsikeresebb műtétje, amely kedvezően hat a rövidlátás korrekciójára használt kontaktlencse hosszú távú használatához. Jelenleg azonban a jogosult betegek mindössze ~10%-a esik LASIK-on; a többiek a biztonsági aggályokat említik döntésük fő tényezőjeként. A gyenge refraktív műtéti kimenetelek elsődleges kockázata az azonosítatlan (szubklinikai) ectasia okozta biomechanikai kudarc (pl. keratoconus). Az atipikus, gyanús szaruhártya-görbülettel LASIK-vizsgálatra jelentkező, de nem meghatározott valódi kockázatú betegek jelentik a műtéti szűrési sikertelenség vezető okát. Ez azt eredményezi, hogy a jó jelöltektől megtagadják a műtétet, miközben a valóban rossz jelöltek akár 10%-a még mindig kimarad a jelenlegi szűrési algoritmusok használatával.

A keratoconus akár 10-szer gyakoribb, mint a korábban közölt 1/2000 szám. A corneális keresztkötést (CXL) az Egyesült Államokban az FDA jóváhagyta a keratoconus kezelésére, és hatékonyan merevíti a szaruhártyát és megállítja az ectasia progresszióját. A keratoconus korai azonosítása kritikus fontosságú, de a klinikán jelenleg végzett vizsgálatok morfológiaiak, nem biomechanikaiak, ezért nem teszik lehetővé a végleges diagnózis felállítását a legkorábbi szakaszban, ami a CXL-kezelés megkezdése előtt látásvesztést eredményez. Így a szubklinikai ectasia pontos azonosításának igénye soha nem volt nagyobb.

Az elmúlt években az újonnan kifejlesztett technológia, a Brillouin mikroszkópia vált a legígéretesebb eszközzé e klinikai igény kielégítésére. Ez a tanulmány szisztematikusan orvosolja a jelenlegi ismeretek kritikus hiányát azáltal, hogy összekapcsolja a szaruhártya biomechanikai elváltozásainak Brillouin-térképezését a kóros morfológiai viselkedéssel, és teszteli az eredményeket olyan körülmények között, ahol a szaruhártya biomechanikája hirtelen megváltozik: 1) a refraktív sebészeti eljárásokkal való gyengítés és 2) a megerősítés. szaruhártya térhálósításán keresztül.

A szaruhártya mechanikai állapotát értékelő klinikai eszköz várhatóan javítani fogja a keratoconus korai diagnosztizálását és kezelését, valamint a refraktív műtét tervezését. Végső soron ez olyan prediktív modellekhez vezet, amelyekben a Brillouin mérések pontos előrejelzői lehetnek a posztoperatív eredményeknek, és így segíthetnek az egyéni sebészeti paraméterek kialakításában.