Un team di ricercatori di bioingegneria dell'Università del Maryland ha sviluppato una tecnica di microscopia che un giorno potrebbe essere utilizzata per migliorare la LASIK ed eliminare l'aspetto "chirurgico" della procedura. I loro risultati sono stati pubblicati oggi in Lettere di revisione fisica .

Nei 20 anni trascorsi da quando la FDA ha approvato per la prima volta la chirurgia LASIK, più di 10 milioni di americani hanno subito la procedura per correggere la loro vista. Quando eseguito su entrambi gli occhi, l'intera procedura dura circa 20 minuti e può liberare i pazienti dalla necessità di indossare occhiali o lenti a contatto.

Mentre LASIK ha un tasso di successo molto alto, praticamente ogni procedura comporta un elemento di congettura. Questo perché i medici non hanno modo di misurare con precisione le proprietà rifrattive dell'occhio. Anziché, si basano molto su approssimazioni correlate all'acuità visiva del paziente:quanto vicino a 20/20 può vedere senza l'ausilio di occhiali o lenti a contatto.

Alla ricerca di una soluzione, Giuliano Scarcelli, un assistente professore presso il Dipartimento di Bioingegneria Fischell dell'Università del Maryland (BIOE), e i membri del suo laboratorio di biotecnologia ottica hanno sviluppato una tecnica di microscopia che potrebbe consentire ai medici di eseguire LASIK utilizzando misurazioni precise di come l'occhio focalizza la luce, invece di approssimazioni.

"Questo potrebbe rappresentare un enorme primato per LASIK e altre procedure di rifrazione, "Scarcelli ha detto. "La luce è focalizzata dalla cornea dell'occhio a causa della sua forma e di quello che è noto come il suo indice di rifrazione. Ma fino ad ora, potevamo solo misurare la sua forma. Così, le procedure refrattive odierne si basano esclusivamente sui cambiamenti osservati nella cornea, e non sono sempre precisi."

La cornea, lo strato più esterno dell'occhio, funziona come una finestra che controlla e focalizza la luce che entra nell'occhio. Quando la luce colpisce la cornea, è piegato o rifratto. L'obiettivo quindi regola il percorso della luce per produrre un'immagine nitida sulla retina, che converte la luce in impulsi elettrici che vengono interpretati dal cervello come immagini. Problemi di vista comuni, come la miopia o l'ipermetropia, sono causati dall'incapacità dell'occhio di mettere a fuoco nettamente un'immagine sulla retina.

Per risolvere questo problema, I chirurghi LASIK usano i laser per alterare la forma della cornea e cambiarne il punto focale. Ma, lo fanno senza alcuna capacità di misurare con precisione quanto il percorso della luce è piegato quando entra nella cornea.

Per misurare il percorso della luce, bisogna misurare una grandezza nota come indice di rifrazione; rappresenta il rapporto tra la velocità della luce nel vuoto e la sua velocità in un particolare materiale.

Mappando la distribuzione e le variazioni dell'indice di rifrazione locale all'interno dell'occhio, i medici conoscerebbero il grado preciso di rifrazione corneale. Dotato di queste informazioni, potrebbero adattare meglio la procedura LASIK in modo che, piuttosto che una visione migliorata, i pazienti potrebbero aspettarsi di andarsene con una visione perfetta o una visione superiore a 20/20.

Ancora di più, i medici potrebbero non aver più bisogno di incidere la cornea.

"Sono già in fase di sviluppo tecnologie non ablative per modificare l'indice di rifrazione della cornea, localmente, usando un laser, " ha detto Scarcelli. "Fornire misurazioni dell'indice di rifrazione locale sarà fondamentale per il loro successo".

Sapendo questo, Scarcelli e il suo team hanno sviluppato una tecnica di microscopia in grado di misurare l'indice di rifrazione locale utilizzando la spettroscopia di Brillouin, una tecnologia di diffusione della luce precedentemente utilizzata per rilevare le proprietà meccaniche di tessuti e cellule senza interrompere o distruggere.

"Abbiamo dimostrato sperimentalmente che, utilizzando una doppia tecnologia di diffusione Brillouin, potremmo determinare direttamente l'indice di rifrazione, mentre si ottiene una risoluzione spaziale tridimensionale, "Ha detto Scarcelli. "Ciò significa che potremmo misurare l'indice di rifrazione delle cellule e dei tessuti in punti del corpo, come gli occhi, a cui è possibile accedere solo da un lato".

Oltre a misurare la rifrazione corneale o del cristallino, il gruppo sta lavorando per migliorare la sua risoluzione per analizzare il comportamento della densità di massa nella biologia cellulare o persino nella patogenesi del cancro, ha detto Scarcelli.