Kính áp tròng “thông minh” phát hiện bệnh tăng nhãn áp theo phương thức không dây

Hầu hết những người mắc bệnh tăng nhãn áp giai đoạn đầu đều không biết mình mắc bệnh, mặc dù việc điều trị can thiệp sớm là rất cần thiết để giảm tình trạng mất thị lực. Việc phát hiện hiện tượng áp lực nội nhãn tăng nhẹ giúp các bác sĩ chẩn đoán bệnh tăng nhãn áp, nhưng việc theo dõi liên tục vẫn là thách thức, đặc biệt là khi nhiệt độ trong mắt có sự dao động. Giờ đây, các nhà khoa học Mỹ đã tạo ra mẫu kính áp tròng "thông minh" có thể đo áp lực mắt một cách chính xác trong mọi điều kiện nhiệt độ.

Theo Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Mỹ, khoảng 3 triệu người ở Mỹ mắc bệnh tăng nhãn áp, gây tổn thương dây thần kinh thị giác và dẫn đến mất thị lực. Các bác sĩ sử dụng phương pháp phun khí gây khó chịu trong khi khám mắt để đo áp lực mắt một lần. Áp lực tăng nhẹ, một triệu chứng khó nhận biết khác do chất lỏng tích tụ quanh giác mạc, có thể giúp chẩn đoán bệnh tăng nhãn áp.

Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm những cách khác để phát hiện liên tục và theo cách thoải mái hơn những biến động nhỏ áp lực nội nhãn, chẳng hạn như kính áp tròng truyền tín hiệu đến kính receptor. Tuy nhiên, nhiệt độ của mắt thay đổi như khi bước ra ngoài trời lạnh, có thể làm sai lệch số liệu đo đạc. Vì vậy, nhóm nghiên cứu muốn tạo ra một loại kính áp tròng để đo chính xác và truyền không dây các tín hiệu trong thời gian thực về áp lực nội nhãn trong phạm vi nhiệt độ rộng.

Đầu tiên, các nhà khoa học thiết kế hai mạch xoắn ốc thu nhỏ, mỗi mạch có kiểu rung tự nhiên độc đáo sẽ thay đổi khi bị kéo căng theo từng phút, chẳng hạn như khi thay đổi áp suất và đường kính của mắt. Để tạo ra kính áp tròng phát hiện áp suất, các nhà nghiên cứu đã kẹp những mạch điện nhỏ giữa các lớp polydimethylsiloxane, vật liệu kính áp tròng thông dụng.

Sau đó, họ đọc theo phương thức không dây các dạng rung của mạch tích hợp bằng cách giữ một cuộn dây gần thấu kính được kết nối với máy tính. Các tín hiệu được truyền đi không bị ảnh hưởng bởi các thử nghiệm mô phỏng chuyển động của mắt, tiếp xúc lâu với độ ẩm (để mô phỏng điều kiện ẩm ướt trong mắt) và tình trạng hao mòn hàng ngày (do lão hóa).

Trong các thử nghiệm tại lab, các nhà nghiên cứu đã đeo kính áp tròng mới lên ba mẫu mắt lợn trong khi kiểm soát áp lực nội nhãn và nhiệt độ ở mắt. Kính áp tròng theo dõi và truyền không dây dữ liệu về áp lực nội nhãn trong điều kiện nhiệt độ từ 10 đến 50 độ C. Khi áp suất được tính từ tín hiệu của chỉ một mạch trong thấu kính, kết quả sai lệch lên tới 87% so với giá trị thực. Tuy nhiên, khi thông tin từ cả hai mạch được sử dụng, sai  số chỉ khác 7% so với giá trị thực vì sự kết hợp đã loại bỏ các lỗi liên quan đến nhiệt độ.

Các nhà nghiên cứu cho rằng thiết kế kính áp tròng "thông minh" mạch kép của họ có tiềm năng được sử dụng để phát hiện sớm và theo dõi chính xác bệnh tăng nhãn áp, ngay cả trong phạm vi nhiệt độ rộng.