Искусственный глаз

<час />

Фон

Искусственный глаз - это замена естественного глаза, потерянного в результате травмы или болезни. Хотя замена не может обеспечить зрение, она заполняет полость глазницы и служит косметическим улучшением. До появления искусственных глаз человек, потерявший глаз, обычно носил повязку. Искусственный глаз может быть прикреплен к мышцам в глазнице, чтобы обеспечить движение глаз.

Сегодня большинство искусственных глаз изготавливают из пластика, и их средний срок службы составляет около 10 лет. Детям требуется более частая замена протеза из-за быстрых изменений роста. От младенчества до взрослого возраста может потребоваться от четырех до пяти протезов.

По данным Общества профилактики слепоты, от 10 000 до 12 000 человек в год теряют глаз. Хотя 50% или более этих потерь зрения вызваны несчастным случаем (в одном исследовании больше мужчин потеряли глаза в результате несчастных случаев по сравнению с женщинами), существует ряд наследственных заболеваний, которые могут вызвать потерю зрения или потребовать искусственного глаза. Микрофтальм - это врожденный дефект, при котором по неизвестной причине глаз не достигает своего нормального размера. Эти глаза полностью слепы или, в лучшем случае, могут иметь какое-то световое восприятие.

Некоторые люди также рождаются без одного или обоих глазных яблок. Это заболевание, называемое анофтальмией, представляет собой одно из самых сложных условий для правильной установки искусственного глаза. Иногда подготовительные работы могут занять год и более. В некоторых случаях необходимо хирургическое вмешательство.

Ретинобластома - это врожденный (существующий при рождении) рак или опухоль, которая обычно передается по наследству. Если у человека есть это заболевание только на одном глазу, шансы передать его составляют каждый четвертый, или 25%. Когда опухоль находится на обоих глазах, вероятность составляет 50%. Другие врожденные патологии, вызывающие потерю глаз, включают катаракту и глаукому. Одно исследование показало, что 63% случаев потери зрения из-за болезни происходит в возрасте до 50 лет.

Есть два ключевых шага в замене поврежденного или больного глаза. Сначала офтальмолог или глазной хирург должен удалить естественный глаз. Есть два типа операций. При энуклеации глазное яблоко удаляется путем рассечения мышц, которые связаны со склерой (белком глазного яблока). Затем хирург перерезает зрительный нерв и удаляет глаз из глазницы. Затем в лунку вставляется имплант, чтобы восстановить утраченный объем и придать искусственному глазу некоторое движение, после чего рана закрывается.

При потрошении удаляется содержимое глазного яблока. Во время этой операции хирург делает разрез вокруг радужной оболочки, а затем удаляет содержимое глазного яблока. Затем внутрь глазного яблока помещают шарик из инертного материала, такого как пластик, стекло или силикон, и закрывают рану.

По завершении операции хирург вставляет конформер (пластиковый диск) в лунку. Конформер предотвращает усадку лунки и сохраняет соответствующие карманы для протеза. Конформеры сделаны из силикона или твердого пластика. После операции на выздоровление у пациента уходит от четырех до шести недель. Затем профессиональный окулист делает и устанавливает искусственный глаз.

История

Первые производители искусственного глаза, возможно, вообще не создавали протезы, а скорее украшали религиозные и эстетические цели. В тысячелетии <малый> до н. Э. , жители Вавилона, Иерихона, Египта, Китая и Эгейского моря обладали высокоразвитым искусством и верили в загробную жизнь. Рентгенограммы мумий и гробниц выявили многочисленные искусственные глаза из серебра, золота, горного хрусталя, лазурита, ракушек, мрамора, эмали или стекла. Ацтеки и инки также использовали искусственные глаза по тем же причинам. Мастерство египетских художников было настолько велико, что их, вероятно, попросили создать искусственные глаза для использования людьми, особенно если пострадавшие были членами королевской семьи.

В 1579 году венецианцы изобрели первый протез, который носили за веками. Эти искусственные глаза представляли собой очень тонкие стеклянные оболочки и, следовательно, не восстанавливали утраченный объем атрофированного или отсутствующего глазного яблока. Поскольку края были острыми и неудобными, владельцам приходилось снимать глаза на ночь, чтобы избавиться от дискомфорта и избежать поломки.

После изобретения этого протеза со стеклянной оболочкой до девятнадцатого века не было значительных достижений в области искусственного глаза. В начале 1800-х годов немецкий стеклодув по имени Людвиг Мюллер-Ури, создавший кукольные глаза, придумал стеклянный глаз для своего сына. Хотя на то, чтобы усовершенствовать его дизайн, потребовалось 20 лет, его успех заставил его полностью переключиться на изготовление искусственных глаз.

В 1880 году голландский глазной хирург Герман Снеллен разработал дизайн глаза Reform. Эта конструкция представляла собой более толстый полый стеклянный протез с закругленными краями. Увеличение толщины восстановило большую часть утраченного объема глаза, а закругленные края дали пациенту гораздо больше комфорта. Германия стала центром производства стеклянных искусственных глаз.

Несколько лет спустя, в 1884 году, стеклянный шар был впервые имплантирован в склеральную полость (выдолбленную внутреннюю часть белка глазного яблока) после потрошения. Английский врач Филлип Генри Мьюлз использовал имплантат для восстановления утраченного объема и придания протезу подвижности. Впоследствии сферический имплант был адаптирован и для энуклеированной лунки.

С тех пор для имплантатов использовались многие материалы, такие как кость, губка, жир и драгоценные металлы, но 100 лет спустя сфера Мула все еще используется в большинстве случаев. Глазницы со сферами внутри склеральной полости после потрошения продолжают давать отличные косметические результаты. Для энуклеированной розетки нужно было найти другое решение.

Во время Второй мировой войны стеклянные глаза из Германии были недоступны, и поэтому Соединенным Штатам пришлось найти альтернативный материал. В 1943 году зубные техники армии США изготовили первый пластиковый искусственный глаз. Этот материал имел то преимущество, что он был не только пластичным, но и не ломким. Хотя эти пластиковые протезы были подогнаны оттиском, задняя поверхность не была полностью отполирована, что приводило к раздражению глазницы из-за плохой посадки.

Альтернатива была предложена немецко-американскими стеклодувами, которые учились делать искусственные глаза из пластика, используя дизайн Reform. Хотя этот тип искусственного глаза был усовершенствован, все еще оставались проблемы с постоянным выделением слизи из глазницы. Носители могли спать с протезом на месте, но должны были снимать его каждое утро для очистки. Несмотря на эти ограничения, спрос превысил возможности окуляров, и поэтому несколько крупных оптических компаний начали массовое производство 12 наиболее часто используемых форм стеклянных глаз. У них есть недостаток, так как они не подходят для глазницы должным образом.

В конце 1960-х годов американец Ли Аллен разработал модифицированный метод оттиска. Этот метод включал точное копирование формы отдельной лунки, а также изменение передней поверхности протеза для исправления проблем с веками. Задняя поверхность протеза также должна быть должным образом отполирована для оптимальной подгонки. Этот метод широко используется сегодня.

Сырье

Пластик - основной материал, из которого изготовлен искусственный глаз. Для изготовления слепков использовались воск и гипс. В процессе формования используется белый порошок, называемый альгинатом. Краски и другие отделочные материалы используются для придания протезу реалистичности.

Для биокулярного имплантата хирург делает разрез вокруг радужной оболочки, а затем удаляет содержимое глазного яблока. Затем внутрь глазного яблока помещают шарик из инертного материала, такого как пластик, стекло или силикон, и закрывают рану.

Производственный
процесс

Время на изготовление глазного протеза от начала до конца зависит от каждого окулиста и каждого пациента. Типичное время составляет около 3,5 часов. Окуляры продолжают искать способы сократить это время.

Есть два типа протезов. Очень тонкая оболочка надевается на слепой, изуродованный глаз или на глаз, который был только что удален. Полностью модифицированный оттиск создается для тех, у кого полностью удалены глазные яблоки. Описанный здесь процесс относится к последнему типу.

1. Окулист проверяет состояние розетки. Измеряются горизонтальные и вертикальные размеры и периферия розетки.
2. Окулист рисует радужку. Кнопка диафрагмы (сделанная из пластикового стержня на токарном станке) выбирается в соответствии с диаметром радужной оболочки самого пациента. Обычно диаметр радужной оболочки составляет 0,4-0,52 дюйма (10-13 мм). Радужная оболочка наносится на заднюю плоскую сторону кнопки и сравнивается с радужной оболочкой пациента, просто переворачивая кнопки так, чтобы цвет можно было видеть через купол из пластика. Когда окраска закончена, окулист удаляет конформер, предотвращающий сокращение глазницы.
3. Затем рука окулиста вырезает восковую лепешку. В этот корпус встроена алюминиевая кнопка диафрагмы, которая дублирует окрашенную кнопку диафрагмы. Восковая оболочка вставляется в лунку пациента так, чтобы она соответствовала неровной периферии лунки. Оболочку, возможно, придется повторно вставлять несколько раз, пока алюминиевая кнопка диафрагмы не совместится с оставшимся глазом пациента. После правильной установки в восковой оболочке проделываются два разгрузочных отверстия.
4. Оттиск создается с использованием альгината - белого порошка из морских водорослей, который смешивают с водой для образования крема, который также используется стоматологами для слепков с десен. После смешивания крем кладется на тыльную сторону формовочной оболочки и вставляется в раструб. Альгинат превращается в гель примерно за две минуты и точно дублирует индивидуальную глазницу. Восковая оболочка удаляется с альгинатом. Для обычного имплантата хирург удаляет глазное яблоко, отсекая мышцы, которые связаны со склерой (белый глазного яблока). Затем хирург перерезает зрительный нерв и удаляет глаз из глазницы. Затем в лунку вставляют имплант, чтобы восстановить утраченный объем и придать искусственному глазу некоторое движение, и рана закрывается. оттиск глазницы, прикрепленный к тыльной стороне восковой оболочки.
5. Затем снова проверяется цвет радужной оболочки и вносятся все необходимые изменения. Пластиковый конформер снова вставляется, чтобы можно было завершить последние шаги.
6. Гипсовая повязка изготавливается по слепку глазницы пациента. После затвердевания гипса (около семи минут) воск и альгинатная форма удаляются и выбрасываются. Алюминиевая пуговица с диафрагмой оставила отверстие в гипсовой форме, в которое помещается окрашенная пуговица с диафрагмой. Затем в слепок помещается белый пластик, две половинки слепка снова соединяются, затем помещаются под давлением и погружаются в кипящую воду. Это снижает температуру воды, и, таким образом, пластик затвердевает под давлением в течение примерно 23 минут. Затем гипс вынимают из воды и охлаждают.
7. Пластмасса затвердела в форме формы с нарисованной пуговицей радужки, вставленной в нужное место. Затем с передней поверхности протеза удаляется около 0,5 мм пластика. Белый пластик, который перекрывает кнопку диафрагмы, равномерно стачивается по краю кнопки. Это имитирует, как склера живого глаза слегка перекрывает радужную оболочку. Склера окрашивают красками, мелом, карандашами, цветными нитками и жидким пластиковым сиропом, чтобы он соответствовал цвету оставшегося глаза пациента. Здесь также можно внести любые необходимые изменения в цвет радужной оболочки.
8. Затем протез возвращается в гипс. Прозрачный пластик помещается в переднюю половину гипсовой повязки, две половины снова соединяются, помещаются под давлением и возвращаются в горячую воду. Время окончательной обработки - около 30 минут. Затем гипсовая повязка снимается и охлаждается, а готовый протез удаляется. Окончательный этап - шлифовка и полировка протеза до зеркального блеска. Эта окончательная полировка имеет решающее значение для максимального комфорта пациента. Наконец-то протез готов к примерке.

Контроль качества

В 1957 году было основано Американское общество окулистов (ASO) с целью повышения стандартов и обучения окулистов. В 1971 году ASO начало сертифицировать окулистов. Те, у кого уже была устоявшаяся практика, автоматически сертифицируются. Другим пришлось пройти пятилетнее обучение под непосредственным руководством ранее сертифицированного окулиста и пройти 750 кредитных часов соответствующего обучения, утвержденного ASO.

В 1980 году Национальная комиссия агентств по сертификации в области здравоохранения (NCHCA) создала независимую испытательную организацию для окулистов под названием Национальный экзаменационный совет окулистов (NEBO). В ноябре 1981 года NEBO провела первый сертификационный экзамен Национального совета. Сертифицированные советом окулисты должны проходить повторную аттестацию каждые три года. Чтобы получить стипендию в ASO, сертифицированный окулист должен набрать 375 дополнительных кредитных часов соответствующих инструкций и продемонстрировать выдающиеся способности в своей практике.

Будущее

Будут продолжены улучшения в глазном протезе, что принесет пользу как пациенту, так и окулисту. За последние годы уже произошло несколько событий. Протез с двумя зрачками разного размера, которые пользователь может менять вперед и назад, был изобретен в начале 1980-х годов. В тот же период была разработана мягкая контактная линза с большим черным зрачком, которая просто ложится на роговицу искусственного глаза.

В 1989 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США выпустило запатентованный имплант под названием Bioeye. Сегодня более 25000 человек во всем мире получили пользу от этой разработки, которая сделана из гидроксиапатита, материала, переработанного из океанических кораллов, и имеет как пористую структуру, так и химическую структуру кости. В дополнение к естественному движению глаза этот тип имплантата снижает миграцию и выдавливание, а также предотвращает опускание нижнего века за счет поддержки искусственного глаза с помощью штифтового соединения.

Благодаря достижениям в области компьютеров, электроники и биомедицинской инженерии, когда-нибудь появится возможность получить искусственный глаз, который также будет обеспечивать зрение. Уже ведется работа для достижения этой цели, основанная на передовой микроэлектронике и сложных методах распознавания изображений.

Хотя может пройти еще несколько лет, прежде чем протез будет выглядеть и видеть как естественный глаз, канадская компания разрабатывает искусственный глаз, который будет подключен либо к зрительному нерву, либо напрямую к зрительной коре. Этот глаз состоит из резиновой линзы, которая может изменять фокус, высокоточной системы обработки цвета и микроскопических фоторецепторов, которые обнаруживают присутствие объектов и улавливают движение.

Исследователи из Массачусетского технологического института и Гарвардского университета также разрабатывают то, что станет первой искусственной сетчаткой. В его основе лежит биочип, приклеенный к ганглиозным клеткам, которые действуют как концентраторы данных глаза. Чип состоит из крошечной группы электродов из травленого металла на стороне сетчатки и одного датчика со встроенной логикой на стороне зрачка. Датчик реагирует на небольшой инфракрасный лазер, который светит на него из пары очков, которые носил бы получатель искусственной сетчатки.