لقد طور المهندسون نهجا جديد لتصحيح الرؤية الدائمة التي تظهر وعدا كبيرا في النماذج قبل السريرية، ويطلق على هذه التقنية الجديدة اسم ” Noninvasive “، وتستخدم هذه الطريقة مذبذبا للفيمتو ثانية من أجل تغيير انتقائي وموضعي للخصائص البيوكيميائية والبيوميكانيكية لنسيج القرنية، هذه التقنية التي تغير الهندسة المجهرية للأنسجة، غير جراحية ولها آثار جانبية أقل وقيود أقل من تلك الموجودة في جراحات الانكسار، ويمكن أن تؤدي الدراسة إلى علاج قصر النظر، طول النظر، الاستجماتيزم، والاستجماتيزم غير المنتظم .
تقنية Noninvasive الجديدة لتصحيح الرؤية
قصر النظر هو مشكلة متزايدة في جميع أنحاء العالم، وهناك الآن ضعف عدد الأشخاص المصابين به قبل 50 عاما في الولايات المتحدة وأوروبا، وفي شرق آسيا يقترب من 70 إلى 90 في المائة من المراهقين والبالغين من الشباب، وحسب بعض التقديرات فقد يتأثر حوالي 2.5 مليار شخص في جميع أنحاء العالم بقصر النظر بحلول عام 2020 .
نظارات العين والعدسات اللاصقة
نظارات العين والعدسات اللاصقة حلول بسيطة، والأكثر ديمومة هي جراحة انكسار القرنية، ولكن في حين أن جراحة تصحيح الرؤية لديها معدل نجاح مرتفع نسبيا، إلا أنه إجراء غازي، يخضع لمضاعفات ما بعد الجراحة، وفي حالات نادرة فقدان البصر الدائم، وبالإضافة إلى ذلك لا تزال جراحات تصحيح الرؤية بمساعدة الليزر، مثل الليزر القشري في الموضع ( LASIK )، واستئصال القرنية الضوئي ( PRK )، تستخدم تقنية الجر، والتي يمكن أن تضعف، وفي بعض الحالات تضعف القرنية .
التقنية الجديدة التي طورها الباحثون
طور الباحثون في كلية الهندسة في جامعة كولومبيا، منهجا جديدا غير جراحي لتصحيح الرؤية بشكل دائم، مما يظهر وعدا كبيرا في النماذج قبل السريرية، ويستخدم النهج الجديد مذبذب الفمتو ثانية، وهو ليزر فائق السرعة يقدم نبضات ذات طاقة منخفضة للغاية بمعدل تكرار مرتفع، من أجل تغيير انتقائي وموضعي للخصائص البيوكيميائية والبيوميكانيكية لنسيج القرنية .
هذه التقنية التي تغير الهندسة المجهرية للأنسجة، غير جراحية ولها آثار جانبية أقل وقيود أقل من تلك التي نراها في جراحات الانكسار، على سبيل المثال لا يمكن للمرضى الذين يعانون من قرنيات رقيقة وجفاف العين وغير ذلك من التشوهات أن يخضعوا لجراحة الانكسار، وقد نشرت الدراسة التي يمكن أن تؤدي إلى علاج قصر النظر، طول النظر، والاستجماتيزم، والاستجماتيزم غير المنتظم، في 14 مايو الجاري في مجلة Nature Photonics.
تصريحات فريق البحث
يقول فوكليك، وهو محاضر متخصص في قسم الهندسة الميكانيكية : ” نعتقد أن دراستنا هي أول من استخدم نظام إخراج الليزر هذا، من أجل تغيير غير انحنائي لتقوس القرنية أو علاج المشاكل الإكلينيكية الأخرى “، ويستخدم هذا الأسلوب مذبذب الفمتو ثانية لتغيير الخصائص البيوكيميائية والبيوميكانيكية للنسيج الكولاجيني دون التسبب في تلف خلوي واضطراب في الأنسجة، وتسمح هذه التقنية للطاقة الكافية للحث على البلازما منخفضة الكثافة ضمن الحجم البؤري المحدد، ولكنها لا تنقل طاقة كافية لإحداث ضرر للنسيج داخل منطقة المعالجة .
ويقول فوكليك : ” لقد رأينا بلازما منخفضة الكثافة في التصوير متعدد الصور، حيث اعتبرنا أثرا جانبيا غير مرغوب فيه، ولقد تمكنا من تحويل هذا التأثير الجانبي إلى علاج قابل للحياة لتعزيز الخواص الميكانيكية للأنسجة الكولاجينية ” .
ما تقوم به التقنية الجديدة للمعالجة
المكون الأساسي لنهج فوكليك هو أن تحريض البلازما منخفض الكثافة يسبب تأين جزيئات الماء داخل القرنية، ويخلق هذا التأين نوعا من الأكسجين التفاعلي، ( وهو نوع من الجزيئات غير المستقرة التي تحتوي على الأكسجين والتي تتفاعل بسهولة مع الجزيئات الأخرى في الخلية )، والتي بدورها تتفاعل مع ألياف الكولاجين لتشكل روابط كيميائية أو روابط متشابكة، ويؤدي الإدخال الانتقائي لهذه الروابط المتشابكة إلى حدوث تغييرات في الخواص الميكانيكية لنسيج القرنية المعالج .
وعندما يتم تطبيق هذا الأسلوب على أنسجة القرنية، يتغير الارتباط المتشابك في خصائص الكولاجين في المناطق المعالجة، وهذا يؤدي في النهاية إلى تغييرات في البنية الكلية للقرنية، والعلاج يؤين الجزيئات المستهدفة داخل القرنية مع تجنب الانهيار البصري لنسيج القرنية، ولأن العملية كيميائية ضوئية، فإنها لا تعطل النسيج وتبقى التغيرات المستحثة مستقرة .
خطوات فريق البحث المستقبلية
تقوم مجموعة فوكليك حاليا ببناء نموذج أولي سريري، وتخطط لبدء تجارب سريرية بحلول نهاية العام، كما أنه يتطلع إلى تطوير طريقة للتنبؤ بسلوك القرنية كدالة للإشعاع بالليزر، وكيف يمكن أن تتشوه القرنية إذا تم التعامل مع دائرة صغيرة أو شكل بيضاوي على سبيل المثال، وإذا عرف الباحثون كيف ستتصرف القرنية، فسيكون بإمكانهم إضفاء طابع شخصي على العلاج – يمكنهم فحص قرنية المريض ثم استخدام خوارزمية فوكليك لإجراء تغييرات خاصة بالمريض لتحسين رؤيته .
يقول فوكليك : ” الشيء المثير بشكل خاص هو أن أسلوبنا لا يقتصر على وسائل الإعلام العينية – بل يمكن استخدامه على الأنسجة الغنية بالكولاجين الأخرى “، ويضيف : ” كنا نعمل أيضا مع مختبر البروفيسور جيرارد أتيشيان لعلاج هشاشة العظام المبكرة، وكانت النتائج الأولية مشجعة جدا جدا، ونعتقد أن نهجنا غير الغازي لديه القدرة على فتح سبل لعلاج أو إصلاح الأنسجة الكولاجينية دون التسبب في تلف الأنسجة ” .
تقنية Noninvasive الجديدة لتصحيح الرؤية
قصر النظر هو مشكلة متزايدة في جميع أنحاء العالم، وهناك الآن ضعف عدد الأشخاص المصابين به قبل 50 عاما في الولايات المتحدة وأوروبا، وفي شرق آسيا يقترب من 70 إلى 90 في المائة من المراهقين والبالغين من الشباب، وحسب بعض التقديرات فقد يتأثر حوالي 2.5 مليار شخص في جميع أنحاء العالم بقصر النظر بحلول عام 2020 .
نظارات العين والعدسات اللاصقة
نظارات العين والعدسات اللاصقة حلول بسيطة، والأكثر ديمومة هي جراحة انكسار القرنية، ولكن في حين أن جراحة تصحيح الرؤية لديها معدل نجاح مرتفع نسبيا، إلا أنه إجراء غازي، يخضع لمضاعفات ما بعد الجراحة، وفي حالات نادرة فقدان البصر الدائم، وبالإضافة إلى ذلك لا تزال جراحات تصحيح الرؤية بمساعدة الليزر، مثل الليزر القشري في الموضع ( LASIK )، واستئصال القرنية الضوئي ( PRK )، تستخدم تقنية الجر، والتي يمكن أن تضعف، وفي بعض الحالات تضعف القرنية .
التقنية الجديدة التي طورها الباحثون
طور الباحثون في كلية الهندسة في جامعة كولومبيا، منهجا جديدا غير جراحي لتصحيح الرؤية بشكل دائم، مما يظهر وعدا كبيرا في النماذج قبل السريرية، ويستخدم النهج الجديد مذبذب الفمتو ثانية، وهو ليزر فائق السرعة يقدم نبضات ذات طاقة منخفضة للغاية بمعدل تكرار مرتفع، من أجل تغيير انتقائي وموضعي للخصائص البيوكيميائية والبيوميكانيكية لنسيج القرنية .
هذه التقنية التي تغير الهندسة المجهرية للأنسجة، غير جراحية ولها آثار جانبية أقل وقيود أقل من تلك التي نراها في جراحات الانكسار، على سبيل المثال لا يمكن للمرضى الذين يعانون من قرنيات رقيقة وجفاف العين وغير ذلك من التشوهات أن يخضعوا لجراحة الانكسار، وقد نشرت الدراسة التي يمكن أن تؤدي إلى علاج قصر النظر، طول النظر، والاستجماتيزم، والاستجماتيزم غير المنتظم، في 14 مايو الجاري في مجلة Nature Photonics.
تصريحات فريق البحث
يقول فوكليك، وهو محاضر متخصص في قسم الهندسة الميكانيكية : ” نعتقد أن دراستنا هي أول من استخدم نظام إخراج الليزر هذا، من أجل تغيير غير انحنائي لتقوس القرنية أو علاج المشاكل الإكلينيكية الأخرى “، ويستخدم هذا الأسلوب مذبذب الفمتو ثانية لتغيير الخصائص البيوكيميائية والبيوميكانيكية للنسيج الكولاجيني دون التسبب في تلف خلوي واضطراب في الأنسجة، وتسمح هذه التقنية للطاقة الكافية للحث على البلازما منخفضة الكثافة ضمن الحجم البؤري المحدد، ولكنها لا تنقل طاقة كافية لإحداث ضرر للنسيج داخل منطقة المعالجة .
ويقول فوكليك : ” لقد رأينا بلازما منخفضة الكثافة في التصوير متعدد الصور، حيث اعتبرنا أثرا جانبيا غير مرغوب فيه، ولقد تمكنا من تحويل هذا التأثير الجانبي إلى علاج قابل للحياة لتعزيز الخواص الميكانيكية للأنسجة الكولاجينية ” .
ما تقوم به التقنية الجديدة للمعالجة
المكون الأساسي لنهج فوكليك هو أن تحريض البلازما منخفض الكثافة يسبب تأين جزيئات الماء داخل القرنية، ويخلق هذا التأين نوعا من الأكسجين التفاعلي، ( وهو نوع من الجزيئات غير المستقرة التي تحتوي على الأكسجين والتي تتفاعل بسهولة مع الجزيئات الأخرى في الخلية )، والتي بدورها تتفاعل مع ألياف الكولاجين لتشكل روابط كيميائية أو روابط متشابكة، ويؤدي الإدخال الانتقائي لهذه الروابط المتشابكة إلى حدوث تغييرات في الخواص الميكانيكية لنسيج القرنية المعالج .
وعندما يتم تطبيق هذا الأسلوب على أنسجة القرنية، يتغير الارتباط المتشابك في خصائص الكولاجين في المناطق المعالجة، وهذا يؤدي في النهاية إلى تغييرات في البنية الكلية للقرنية، والعلاج يؤين الجزيئات المستهدفة داخل القرنية مع تجنب الانهيار البصري لنسيج القرنية، ولأن العملية كيميائية ضوئية، فإنها لا تعطل النسيج وتبقى التغيرات المستحثة مستقرة .
خطوات فريق البحث المستقبلية
تقوم مجموعة فوكليك حاليا ببناء نموذج أولي سريري، وتخطط لبدء تجارب سريرية بحلول نهاية العام، كما أنه يتطلع إلى تطوير طريقة للتنبؤ بسلوك القرنية كدالة للإشعاع بالليزر، وكيف يمكن أن تتشوه القرنية إذا تم التعامل مع دائرة صغيرة أو شكل بيضاوي على سبيل المثال، وإذا عرف الباحثون كيف ستتصرف القرنية، فسيكون بإمكانهم إضفاء طابع شخصي على العلاج – يمكنهم فحص قرنية المريض ثم استخدام خوارزمية فوكليك لإجراء تغييرات خاصة بالمريض لتحسين رؤيته .
يقول فوكليك : ” الشيء المثير بشكل خاص هو أن أسلوبنا لا يقتصر على وسائل الإعلام العينية – بل يمكن استخدامه على الأنسجة الغنية بالكولاجين الأخرى “، ويضيف : ” كنا نعمل أيضا مع مختبر البروفيسور جيرارد أتيشيان لعلاج هشاشة العظام المبكرة، وكانت النتائج الأولية مشجعة جدا جدا، ونعتقد أن نهجنا غير الغازي لديه القدرة على فتح سبل لعلاج أو إصلاح الأنسجة الكولاجينية دون التسبب في تلف الأنسجة ” .
