Forskare har utvecklat ett nytt icke-invasivt optiskt bildsystem som lovar att förbättra diagnostik och behandlingar för torra ögonsjukdomar. Torra ögon, som ofta orsakar irritation och dimsyn, uppstår när det finns instabilitet i det inre lagret av tårfilmen som skyddar utsidan av ögat.

I dag, de flesta fall av torra ögon diagnostiseras med patientenkäter, vilket kan vara subjektivt och vanligtvis inte kan användas för att identifiera orsaken till sjukdomen. Objektiva metoder för att undersöka tårfilmen tenderar att vara invasiva och kan inte spåra snabbt föränderlig dynamik, som ändras för varje blinkning.

"Upp till 60 procent av besöken på oftalmologimottagningen beror på torra ögon, pekar på behovet av en icke-invasiv och mycket exakt enhet för diagnos i kontorsmiljö, " sa forskargruppsledaren Dr. Yoel Arieli från AdOM Advanced Optical Methods Ltd. i Israel. "Vår tårfilmskamera är den första enheten som kan användas inom oftalmologi eller optometri för att avbilda tårfilmen och särskilja dess inre lager med nanometer upplösning."

I tidskriften Optical Society (OSA). Tillämpad optik , forskare beskriver enhetens förmåga att utföra spektrala mätningar över ett stort synfält på några sekunder. De rapporterar att kameran kan ta snabba och konsekventa mätningar från mänskliga ögon även när den blinkar.

Forskningsstudien utfördes vid AdOM Advanced Optical Methods laboratorium. Beviset på konceptet, unik metod och design som möjliggör mätning av ultratunna tårskikt med nanometerupplösning utvecklades av AdOMs utvecklingsteam under ledning av Dr Yoel Cohen.

Förbättra diagnosen genom bildbehandling

"För diagnos av torra ögonsjukdomar, det har gjorts få betydande framsteg under de senaste åren, ", sa Dr. Arieli. "Vi samarbetade med akademiska och praktiserande läkare som diagnostiserar och behandlar torra ögon för att utveckla ett instrument som kan integreras i en klinisk miljö och samtidigt mycket exakt avbilda tårfilmens inre skikt, som kan användas för att diagnostisera torra ögon och förstå dess orsak."

Det nya instrumentet använder ett ögonsäkert halogenljus för att belysa ögat och analyserar sedan hela spektrumet av ljusreflektion över tid och rum. Dessa spektralmätningar används för att rekonstruera strukturerna som finns i ögats framsida, möjliggör noggrann mätning av tårfilmens inre lager, speciellt det vattenhaltiga underskiktet. Detta underlag spelar en viktig roll vid torra ögon men har varit svår att analysera med andra metoder.

"Bredbandsbelysningskällan och fina detaljer som är tillgängliga från spektralanalys ger insikt på nanometernivå i subtila förändringar i varje tårfilmsskikt och underskikt, " sade Dr. Arieli. "Dessa mätningar slutförs automatiskt på bara 40 sekunder."

Efter att ha visat en upplösning på 2,2 nanometer på en skenfilm, forskarna testade instrumentets förmåga att göra mätningar på det mänskliga ögat utan ingrepp medan patienten blinkade. "Enheten fungerade imponerande och utgör ingen risk eftersom den är icke-invasiv och använder en enkel ljuskälla, "sa Dr Arieli." Det mätte inte bara tårfilmen konsekvent inklusive blinkningar varannan sekund, men mätningarna korrelerade väl med andra partiellt invasiva, etablerade diagnostiska tekniker för torra ögon."

Tear Film Imager har använts i två kliniska studier i Israel och Kanada, undersöka diagnosen torra ögon med enheten och behandlingar för torra ögon, som kan utvärderas exakt med bildapparaten. Forskarna säger att framtida studier kan hjälpa till att informera om bättre behandlingar för torra ögon, förbättra kirurgiska resultat och leda till mer exakt montering av kontaktlinser. De planerar också att använda Tear Film Imager i större studier med fler olika grupper av patienter för att ställa in basnivåer för både friska ögon och personer med torra ögon.