緑内障は、視神経を損傷する病気のグループであり、200万人以上のアメリカ人が罹患しており、失明の世界で2番目の主要な原因です。
病気を発症するリスクのある人（通常は60歳以上の人や家族歴のある人）は通常、年に3〜4回スクリーニングのために医師のもとに行きます。 ワシントン大学の眼科教授であるTueng Shenは、それだけでは十分ではないと言います。
「[現在の方法]は人を選別する能力を制限しており、変化が発生してからしばらく経つまで変化を発見できない場合があります」と彼女は言います。
同僚のカール・ベーリンガー教授と共同開発した彼女のソリューション：早期警告サインをリアルタイムでスクリーニングするプロトタイプインプラント。これにより、医師はこれまで以上に積極的に治療を開始できます。
フォトダイオードベースの人工網膜以外では、誰もが目に直接電子センサーを埋め込むことを試みたのはこれが初めてです。 最も近い研究者や企業が来たのは、コンタクトレンズにインテリジェンスを埋め込むことです。 ミシガン大学で開発されたシステムの1つは装着者に夜間視力を与え、Googleのシステムはセンサーを使用してグルコースレベルを監視します。
緑内障の主な原因は、体液の蓄積によって引き起こされる目の内部の圧力の増加です。 追加された圧力は、視神経に修復不可能な損傷を与え、視神経の機能を妨げる可能性があります。
従来の緑内障スクリーニングでは、医師が患者の目を麻痺させ、少量の空気を吹き付けます。 力が角膜を押し、これは眼内の圧力レベルを示します。
「バスケットボールの膨らみ具合を見るのと非常によく似ています」とシェンは説明します。 「あなたはそれを絞る。」
しかし、Shenは、圧力の量は急速に変化する可能性があるため、患者はより定期的なモニタリングを行う必要があることを指摘しています。
「血糖値をテストするようなものです」とシェンは言います。 「それは進歩的なプロセスです。 被害を引き起こすのは、上昇と下降、上昇と下降、および一般的な不安定性です。」
通常、患者が自分で問題を検出するには多くの時間がかかります。 患者が極度の痛みや嘔吐などの顕著な症状を呈する前に、圧力の不一致は極度に長く続く必要があります。
インプラントを使用すると、医師は問題を監視し、手遅れになる前に治療を開始できます、とシェンは言います。
Shenでデバイスを開発したBöhringer氏は、インプラントの設計は非常にシンプルだと言います。これは、圧力センサー、小型プロセッサー、アンテナで構成されています。 研究者は、白内障手術中に人工レンズ内に埋め込むことを意図しており、その後、レンズの周囲に巻き付けられたアンテナがセンサーから外部デバイスにデータを送信します。
同じアンテナがエネルギーを集めて、チップにワイヤレスで電力を供給します。これは、電動歯ブラシが力を発揮するのと同じです。
研究者は、既存の白内障インプラント内に簡単に収まるようにセンサーを設計しました。 （ワシントン大学） ベーリンガーは、おそらく携帯電話のサイズの外部制御装置が電力を供給し、圧力データを収集して送信することを想定しています。
「将来の携帯電話自体が機能を持つ可能性があるかもしれない」と彼は断言する。「しかし、それは我々が検討しなければならないものだ」
このシステムは既存の白内障インプラントに埋め込むように設計されているため、患者は余分な手術を受ける必要がありません。 両方の疾患の危険因子は類似しているため、これは良い出発点です。 医師は毎年約300万件の白内障手術を行っており、その数は今後数十年で着実に増加することが示されています。
両方の教授は、インプラントがまだ初期段階のプロトタイプまたは概念実証であることをすぐに強調します。
「現在、これを移植する準備はできていません」とベーリンガー氏は言います。
また、プロトタイプは、生体内インプラントが必要とするよりもはるかに大きくなります。 センチメートルで測定され、目の内側に収まるようにミリメートルに縮小する必要があります。
Böhringer氏によると、彼らは人間のテストの準備が整うまでに5年もかかる可能性があります。 しかし、ShenおよびBöhringerのシステムのアプリケーションは、最終的に緑内障を超える可能性があります。 センサーはすでに温度の変化を検出できるため、健康のその他の尺度の中でも、目の酸度レベルなどを追跡するためにセンサーを変更できる場合があります。
「これはプラットフォームのようなものです。」とシェンは言います。「私たちは基礎を構築しています。健康にアプローチするためのさまざまな方法のグループ全体です。」
