Prognozowanie wyników zabiegów chirurgicznych oka
Laserowe zabiegi chirurgiczne wady refrakcji oka stanowią skuteczną i bezpieczną metodę korekcji tych wad, które stanowią dugą co do częstości przyczynę dającej się zapobiec ślepoty na świecie. Zabiegi te nie są jednak wskazane u wszystkich pacjentów, konieczne jest więc badanie przedoperacyjne, które obejmuje szczegółową analizę topografii i grubości rogówki. Mimo takich badań zdarza się, że po leczeniu chirurgicznym występuje resztkowa wada refrakcji z powodu ograniczonej wiedzy o odpowiedzi biomechanicznej rogówki. Dostępne analizatory oczu nie rejestrują zmian dynamicznych w profilu topograficznym powierzchni rogówki w odpowiedzi na przyłożone obciążenie. W celu rozwiązania tego problemu naukowcy z finansowanego przez UE projektu POPCORN (Development of corneal biomechanical model. Dynamic topographical characterization based on 3D plenoptic imaging) postanowili opracować nieinwazyjny system 3D do tworzenia charakterystyki biomechanicznej rogówki do zastosowań w medycynie. Dzięki takiej metodzie możliwe byłoby przewidywanie zachowania biomechanicznego powierzchni rogówki po leczeniu chirurgicznym oraz dobieranie odpowiednich implantów. Uzyskano urządzenie do dynamicznego wychwytywania zmian topografii rogówki, w tym ogólnych zmian jej kształtu w krótkim czasie po przyłożeniu podmuchu powietrza o kontrolowanej sile. System korzysta z obrazowania plenoptycznego i jest zbudowany z zestawu mikrosoczewek sprzężonych z czujnikiem wideo do obrazowania szybką kamerą. Zastosowana metoda obrazowania umożliwia analizę całej powierzchni rogówki w czasie rzeczywistym bez potrzeby jej skanowania. W celu modelowania rogówki badacze korzystali z zaawansowanych technik obliczeniowych, w tym zaawansowanych algorytmów, aby szacować i rekonstruować strukturę 3D i zmiany dynamiczne rogówki po przyłożeniu ciśnienia. Dane z modelowania, wraz z informacjami o geometrii rogówki danego pacjenta i właściwościach tkanki, przyczynią się do dokładniejszego przewidywania wyników różnych zabiegów chirurgicznych. Podsumowując, metoda stworzona w projekcie POPCORN dostarcza ważnych informacji o stabilności mechanicznej tkanki rogówki, które są niezbędne do wyjaśnienia etiologii nieprawidłowości tego narządu. Wdrożenie uzyskanego systemu do rutynowej praktyki klinicznej może ograniczyć konieczność powtarzania zabiegów chirurgicznych nawet o 90%.
Słowa kluczowe
Laserowe zabiegi chirurgiczne oka, rogówka, wady refrakcji, POPCORN, obrazowanie plenoptyczne, mikrosoczewki
