Los lentes de contacto blandos inteligentes especializados pueden abordar el problema global del diagnóstico y manejo del glaucoma

La visión del ingeniero biomédico de la Universidad de Purdue, Chi Hwan Lee, de desarrollar lentes de contacto blandos inteligentes especializados que puedan medir con precisión la presión intraocular (PIO) en el ojo de una persona podría ser la respuesta más reciente para detener la ceguera relacionada con el glaucoma.

Lee, profesor asociado de ingeniería biomédica Leslie A. Geddes en la Escuela de Ingeniería Biomédica Weldon de Purdue, dirigió un equipo de investigación que desarrolló una nueva tecnología ocular para monitorear continuamente las lecturas de la PIO de los pacientes de manera más cómoda y precisa.

La tecnología sirve como otra opción para que los especialistas en ojos identifiquen el glaucoma que, según la Glaucoma Research Foundation, puede robar la visión de una persona sin señales de advertencia tempranas ni dolor y afecta a más de 80 millones de personas en todo el mundo.

El único factor de riesgo modificable conocido es la reducción de la PIO de una persona, que es difícil de controlar durante largos períodos de tiempo, especialmente durante el sueño.

Si bien los exámenes se pueden realizar en el consultorio de un especialista y se encuentran disponibles sistemas de monitoreo en el hogar, todos estos tienen sus limitaciones. Por ejemplo, las medidas en el consultorio consumen mucho tiempo y la tecnología actual en el hogar es difícil de usar, es incómoda y no recopila suficientes datos en los períodos de tiempo correctos o durante períodos de tiempo lo suficientemente largos como para que los especialistas utilicen la información de manera adecuada. para tomar decisiones de tratamiento optimizadas.

La nueva tecnología se destaca en un estudio publicado en la revista Comunicaciones de la naturaleza. El estudio compara la tecnología de Purdue con el estándar de oro actual y otros sistemas de monitoreo del hogar y examina cómo la tecnología de Purdue puede recopilar mediciones importantes de la PIO para ciclos de 24 horas, incluso durante el sueño.

La tecnología fue desarrollada por un grupo multidisciplinario de ingenieros e investigadores de atención médica de las facultades de Ingeniería y Medicina Veterinaria de Purdue y la Escuela de Optometría de la Universidad de Indiana.

«El mayor aumento de la PIO a menudo ocurre mientras las personas están acostadas, cuando la PIO durante la noche suele ser entre un 10 % y un 20 % mayor que la PIO diurna. La pérdida de la visión puede ocurrir durante el sueño sin que el paciente lo note, incluso si es de día en la clínica o en la consulta. las mediciones en el hogar indican una PIO normal», dijo Lee, quien tiene una cita conjunta en la Escuela de Ingeniería Mecánica y una cita de cortesía en la Escuela de Ingeniería de Materiales.

Lee, que ha trabajado en esta tecnología durante seis años, se especializa en sticktronics, que son elementos similares a pegatinas que contienen componentes electrónicos o tecnología inteligente. Su laboratorio desarrolla dispositivos biomédicos portátiles que pueden monitorear continuamente enfermedades crónicas o condiciones de salud de manera discreta.

El Dr. Pete Kollbaum, profesor y decano asociado de investigación de la Escuela de Optometría de la Universidad de Indiana y director del Centro Borish de Investigación Oftálmica de la escuela, ha trabajado con Lee desde 2019. El grupo del Laboratorio de Investigación de Óptica Clínica de Kollbaum, que investiga tecnologías de lentes de contacto, ayudó con las pruebas clínicas en humanos y proporcionó comentarios para mejorar el diseño.

Algunos de los tonómetros portátiles actuales, o dispositivos que miden la presión dentro de los ojos, están equipados con un chip de circuito integrado, lo que aumenta el grosor y es más rígido que una lente de contacto blanda comercial típica, lo que en muchos casos causa molestias a los pacientes. La versión de Lee es diferente.

«Para abordar esta necesidad insatisfecha, desarrollamos una clase única de lentes de contacto blandos inteligentes basada en varias marcas comerciales de lentes de contacto blandos para el control continuo de la PIO las 24 horas, incluso durante el sueño en casa», dijo Lee.

«Nuestras lentes de contacto blandas inteligentes conservan las características intrínsecas de las lentes de potencia, biocompatibilidad, suavidad, transparencia, humectabilidad, transmisibilidad de oxígeno y capacidad de uso durante la noche. Tener todas estas características al mismo tiempo es crucial para el éxito de convertir las lentes de contacto blandas inteligentes en cuidado del glaucoma, pero estas características no se encuentran en los tonómetros oculares portátiles actuales».

El tonómetro del sensor de lentes de contacto desarrollado por Purdue crea una grabación inalámbrica que se transmite a un receptor en un par de anteojos para la medición de la PIO durante el día y una máscara para dormir para la medición de la PIO al dormir.

Los datos completos del ritmo de la PIO de 24 horas se pueden compartir con los médicos de forma remota a través de un servidor cifrado. El tonómetro puede generar una alerta audible para la detección de la elevación de la PIO, lo que permite tomar las medidas adecuadas y reducir la necesidad de visitas a la clínica.

«Este tonómetro es significativamente más cómodo que cualquier otro tipo de sensor de lente de contacto que hayamos encontrado y más cómodo que cualquier sensor de PIO actualmente disponible en el mercado», dijo Kollbaum. «Esto está relacionado con la tecnología que usa Lee para aplicar el sensor a la lente, conservando un sensor general muy delgado, y con el hecho de que la lente en sí misma es una lente probada y disponible en el mercado, que aprovecha los estudios clínicos y el tiempo asociado y dinero que los fabricantes de lentes de contacto han gastado para asegurar un lente cómodo».

Kollbaum dijo que los lentes de contacto especializados no solo brindan una visión nítida, como lo haría cualquier otro lente de contacto, sino que la tecnología también amplía los beneficios tanto para los pacientes como para los especialistas de la vista, que han querido formas menos costosas y más cómodas de monitorear los cambios en los ojos durante años. .

«El ojo es una parte del cuerpo muy desafiante que es incluso más suave, más sensible y curvilínea en comparación con la piel», dijo Lee. «Esperamos que nuestro enfoque también se pueda adaptar para ayudar y detectar otras enfermedades oculares crónicas y para otras funciones». Lee y sus colegas tienen una propuesta para ensayos clínicos adicionales con pacientes con glaucoma que tienen enfermedades del ojo seco o que se han sometido a una cirugía de glaucoma. También están trabajando con Boomerang Ventures, con la que Purdue tiene una asociación, para incorporar la tecnología a la práctica clínica.