I ricercatori hanno sviluppato il primo strumento in grado di fornire un'immagine dettagliata dell'intero occhio. Incorporando una lente che cambia i parametri ottici in risposta a una corrente elettrica, l'innovativa tecnologia può produrre immagini di qualità superiore rispetto a quelle attualmente disponibili e potrebbe rendere gli esami oculistici più veloci e confortevoli per i pazienti, evitando la necessità di sottoporsi a imaging con più strumenti per esaminare diverse aree dell'occhio.

"Malattie come il glaucoma colpiscono sia la parte anteriore che quella posteriore dell'occhio, " disse Ireneusz Grulkowski, il cui gruppo di ricerca presso la Nicolaus Copernicus University, Polonia, ha lavorato con il team di Pablo Artal all'Universidad de Murcia, Spagna per sviluppare il nuovo sistema di imaging. "Uno strumento in grado di esaminare l'intero occhio migliorerà l'esperienza del paziente perché non dovrà passare attraverso l'imaging con dispositivi diversi. Potrebbe anche ridurre un giorno il numero di strumenti, che possono essere piuttosto costosi, necessari in una clinica di oftalmologia ."

In ottica , La rivista della Optical Society per la ricerca ad alto impatto, i ricercatori dimostrano che il loro nuovo sistema di imaging per tomografia a coerenza ottica (OCT) non solo può visualizzare sia la parte anteriore che quella posteriore dell'occhio, ma può anche rappresentare le interfacce del gel vitreo dell'occhio con la retina e il cristallino con dettagli senza precedenti. Questa nuova capacità di imaging potrebbe consentire agli scienziati di comprendere meglio come il gel vitreo che riempie l'occhio interagisce con la retina e perché a volte può staccarsi con l'invecchiamento.

"Vogliamo anche utilizzare il nostro strumento per misurare le opacità del cristallino e del vitreo dell'occhio per capire meglio come le varie parti dell'occhio influiscano sul deterioramento della vista, " ha detto Grulkowski. "Riteniamo che la capacità di misurare queste opacità e altre proprietà dell'occhio che non potevano essere esaminate prima aprirà molte nuove applicazioni oftalmologiche per l'OCT".

Aumento della profondità dell'immagine

Il nuovo sistema si basa su OCT, che è comunemente usato per acquisire informazioni molto dettagliate, immagini oftalmologiche trasversali. La maggior parte degli strumenti clinici è limitata a profondità di imaging da 2 a 3 millimetri, ed è difficile passare dall'imaging della parte anteriore a quella posteriore dell'occhio perché l'occhio è composto da elementi che piegano la luce per focalizzarla sulla retina.

Per superare queste sfide, i ricercatori hanno utilizzato una lente sintonizzabile elettricamente per costruire uno strumento OCT in grado di focalizzare la luce in modo da consentire l'imaging a occhio intero. A differenza delle lenti standard in vetro o plastica, che hanno parametri fissi, le proprietà ottiche di una lente sintonizzabile elettricamente possono essere controllate dinamicamente utilizzando una corrente elettrica.

Il sistema OCT incorporava anche una sorgente di luce diffusa di recente commercializzazione, un laser che cambia continuamente la lunghezza d'onda molto rapidamente. Il laser sintonizzabile in lunghezza d'onda migliora la risoluzione e la velocità dell'OCT rispetto ai sistemi che utilizzano altre sorgenti luminose. I ricercatori hanno integrato l'elettronica ad alta velocità per ottenere la profondità di imaging necessaria per consentire l'imaging dell'intero occhio.

"Abbiamo incorporato l'obiettivo sintonizzabile elettricamente in un sistema su misura che rappresenta l'ultima generazione della tecnologia OCT, " ha detto Grulkowski. "Ci siamo proposti di dimostrare che potevamo visualizzare sia la parte anteriore che quella posteriore dell'occhio senza cambiare strumento. Però, siamo stati anche in grado di dimostrare che il nostro strumento ha migliorato la qualità dell'immagine delle immagini OCT."

I ricercatori hanno utilizzato il loro nuovo sistema per misurare le caratteristiche anatomiche degli occhi di sette persone sane. Le misurazioni calcolate utilizzando le immagini del nuovo sistema erano ben correlate con quelle ottenute con un biometro oculare, il dispositivo clinico standard utilizzato oggi.

Prossimi passi

I ricercatori stanno ora lavorando per ottimizzare lo strumento per l'imaging dell'intero gel vitreo, non solo dove si interfaccia con l'obiettivo e la retina. Il gel vitreo non è stato studiato in modo approfondito ed è difficile da visualizzare perché è altamente trasparente. La capacità di visualizzare l'intero vitreo potrebbe consentire di utilizzare l'OCT per guidare le procedure che comportano la rimozione del gel vitreo dall'occhio, che a volte viene fatto per riparare il distacco di retina.

Sebbene la versione da laboratorio del set-up sia pronta per l'uso, ulteriori passi saranno presi per tradurre la tecnologia alla clinica. Gli scienziati sono concentrati sull'ottimizzazione delle aree di scansione e sullo sviluppo di strumenti di elaborazione per la misurazione automatica delle dimensioni dell'occhio. Questi miglioramenti consentiranno studi avanzati dei regimi di scansione proposti su un gruppo di pazienti con diversi tipi di opacizzazione dell'occhio.