الأربعاء , أغسطس 12 2020
الرئيسية / غير مصنف / تقنية جديدة لتشخيص الحول واضطرابات الرؤية وعلاجها
تقنية جديدة لتشخيص الحول واضطرابات الرؤية وعلاجها
تقنية جديدة لتشخيص الحول واضطرابات الرؤية وعلاجها

تقنية جديدة لتشخيص الحول واضطرابات الرؤية وعلاجها


فتحت التطورات الأخيرة في تقنيات معالجة الصور إلكترونيًّا، وطرق تعبئة الأجهزة الإلكترونية وتغليفها على اختلاف أحجامها وأبعادها، إمكانية تصميم تقنيات بصرية محمولة، يمكنها تتبُّع واقتفاء أثر حركة العين بدقة فائقة.

وعادةً ما تحد العوائق التقنية وضوابط السلامة من إمكانية تصميم آمن للتطبيقات القابلة للارتداء. إلا أن نهجًا تقنيًّا جديدًا استطاع توفير نظام إلكتروني لاسلكي قابل للارتداء بشكل كامل، بحيث يوفر تتبعًا دقيقًا شديد الحساسية لحركات العين، من خلال الجمع بين أجهزة استشعار متوافقة مع الجلد البشري ونظم الواقع الافتراضي، وفق نتائج دراسة صادرة حديثًا.

وكان فريق مشترك من الباحثين من جامعات أمريكية وكورية جنوبية قد نجح في صنع إلكترونيات مرنة قابلة للارتداء، يمكن دمجها مع تقنيات الواقع الافتراضي، في محاولة لتوفير علاج لاضطرابات العين، مثل الحول، وحالة “قصور التقارب” التي ترتبط بعدم قدرة العينين على العمل معًا عند النظر إلى أشياء قريبة، وهو ما يترتب عليه ازدواج الرؤية أو عدم وضوحها.

تشير الدراسة، التي نشرتها دورية “ساينس أدفانسز” Science Advances، إلى أن “هذه التقنية يمكنها دمج الإلكترونيات المرنة القابلة للارتداء مع تقنيات الواقع الافتراضي وقياس اضطرابات الرؤية بدقة، ما يسهِّل تشخيص اضطرابات العين، ويمهد الطريق أمام علاج المصابين بمثل هذه الاضطرابات داخل المنزل، إضافةً إلى تشخيص أمراض التنكس العصبي كألزهايمر وباركنسون، وكذلك اضطرابات التعلم في مرحلة الطفولة”.

ويوضح الباحثون أن “التقنية الجديدة قد تحد من الزيارات المتكررة إلى طبيب العيون، وتقدم بديلاً لبعض التمارين القديمة التى يضطر المريض إلى أدائها بنفسه في المنزل لتحسين الرؤية، وأشهرها “تمرين الضغط بالقلم الرصاص”.

والضغط بالقلم الرصاص، هو تمرين يقوم على وضع قلم رصاص بشكل قائم بعيدًا عن الوجه، ثم تتبُّعه في أثناء تحريكه ببطء نحو الأنف، للمساعدة على تحسين الرؤية في حالات “قصور التقارب”.

أهمية متزايدة

تزداد أهمية الدراسة مع تزايُد عدد الأشخاص (ومن بينهم الأطفال) الذين يحدِّقون في الهواتف الذكية، والشاشات لفترات زمنية طويلة، ما يجعلهم عرضةً لهذا الخطر. ويؤثر قصور التقارب، والذي يتم تشخيصه عادةً بين الأطفال والمراهقين في عمر المدرسة، على حوالي 6% من الأطفال الأمريكيين، بينما يؤثر الحول على نحو 4٪ من الأطفال والبالغين الأمريكيين، ما يسبب الصداع وعدم وضوح الرؤية، والتعب وفقدان الانتباه.

صنع الباحثون أقطابًا كهربائية شديدة الصغر، بمقاييس نانوية، قابلة للتمدد وتشبه الجلد، وتتوافق بسهولة مع سطح منطقة الأنف والعين، بحيث يمكن تركيبها بشكل مريح وربطها بالواقع الافتراضي، كما زودوها ببرنامج علاجي اختبروه على 14 متطوعًا تتراوح أعمارهم بين 18 و40 عامًا.

التغلب على الصعوبات

طالما اعتبر أطباء العيون أن ثمة صعوبة في تسجيل قوة العين عن طريق تخطيط كهربية الدماغ، الذي يتضمن تثبيت أقطاب كهربائية على فروة الرأس، إضافةً إلى وجود نقص في الإعداد التجريبي والعملي الذي يمكنه أن يرصد استجابة حيوية العين بصورة دقيقة.

لذلك، طور الباحثون هذا النظام المتكامل لعلاج العين، كما طوروا إلكترونيات مساعِدة قابلة للارتداء. يوفر هذا النظام المحمول كشفًا عالي الحساسية لحيوية العين، يعمل تلقائيًّا من خلال خوارزمية رياضية لتصنيف البيانات. وتحاكي بيئة العلاج هذه الحركات الدائبة لأجسام متعددة في ثلاثة أعماق متفاوتة من القريب والمتوسط والبعيد، تتوافق مع حركات العين. ويجري تسجيل درجات الانحراف في الرؤية من جهاز مزود بمستشعر، يمكنه الكشف عن حركات العين الطفيفة بدقة عالية، ويتميز بأنه شبيه بالجلد وفائق النحافة، بحيث يمكن ارتداؤه على الجلد وتوصيله بدائرة لاسلكية صغيرة الحجم، وخفيفة الوزن، ومرنة للغاية، محمولة بالكامل، بحيث يتم لصق الجهاز بلطف على الجزء الخلفي من الرقبة، كما جرى استخدام نظام كمي رقمي للحصول على البيانات الناتجة. ويعمل الجهاز باستخدام بطارية ليثيوم صغيرة قابلة لإعادة الشحن.

فحص دقيق

كشف يو وونج هو، من قسم الهندسة الطبية الحيوية بجامعة ولاية ويتشيتا الأمريكية، والباحث الرئيسي في الدراسة، في تصريحات لـ”للعلم” عن الدافع الذي وقف وراء تطوير لهذه التقنية العلاجية، قائلًا: التقيت أطفالًا اعتادوا إجراء زيارات متكررة للطبيب لعلاج اضطرابات في العين مثل الحول في مستشفى جامعة إيموري، مضيفًا: عرفت أنه لا يوجد نظام رقمي محمول متاح لمساعدتهم على أداء تدريبات، من المفترض أن يقوموا بها لاستعادة قوة العين، وعليه بدأت العمل على هذا المشروع بغرض مساعدة هؤلاء الأطفال.

وتابع: يقدم البحث إلكترونيات ناعمة الملمس، مرنة لاسلكية ومحمولة، يمكن ارتداؤها في العين، بحيث توفر فحصًا حقيقيًّا ودقيقًا لحيوية العين؛ لعلاج مشكلات الرؤية واضطراباتها. فمن خلال الاستعانة بتقنيات الواقع الافتراضي، وباستخدام أجهزة الاستشعار والإلكترونيات المتوافقة مع الجلد، يمكننا اكتشاف أنواع مختلفة من حركات العين في الوقت الحقيقي، والتي يتم تصنيفها تلقائيًّا عبر خوارزمية، ومن خلال التجارب الحية التي أجريناها على 14 متطوعًا، رصدنا إمكانيات الإلكترونيات القابلة للارتداء باعتبارها أحد أنظمة علاج الرؤية داخل المنزل.

وتَستخدِم التقنيات الحالية لاكتشاف اضطرابات العين نظامًا معقدًا يتم ربطه بمكونات أجهزة أخرى متعددة، وعادةً ما تعوق الرموش والجفون دقة الكشف، وقد يؤدي تعرُّض العين للأشعة تحت الحمراء إلى مشكلات في القرنية والشبكية. يقول “هو”: إن التقنية الجديدة ستغير طريقة علاج اضطراب العين الحالية، التي تعتمد على الأجهزة الضخمة والتقييم السريري للحالة البصرية.

تساؤلات وفوائد

من جهته، يقول محمد الكردي، مدير برنامج علوم المواد والمدير المشارك لمركز علوم المواد بمدينة زويل للعلوم والتكنولوجيا، وغير المشارك في الدراسة، في تصريحات لـ”للعلم”: “إن الحركة الطبيعية لأعيننا هي مظهر من مظاهر العمل التعاوني بين الدماغ والأعصاب البصرية وعضلات العين، ومن المتوقع أن يؤدي تلف أي جزء من هذا النظام المعقد إلى مضاعفات شديدة في حركة العين”.

يشرح “الكردي” آلية عمل تلك الإلكترونيات قائلًا: إنه جرى تصميم إلكترونيات مرنة يمكن ارتداؤها لتقليل عدد زيارات مرضى اضطرابات العيون لعيادة الطبيب من أجل إجراء العلاج السريري؛ إذ تحتوي على عدد من الأقطاب الكهربائية الدقيقة التي يمكن لصقها كرقعة صغيرة شبه شفافة بمواضع محددة في وجه المريض، وتكون قادرة على اكتشاف حركة العين من خلال تسجيل إشارات التيار الكهربائي الدقيقة الناتجة عن هذه الحركة.

وتابع: تصميم مصفوفة الأقطاب الكهربائية القابلة للمط، والطريقة التي رتب بها الباحثون إرفاق هذه المصفوفات على وجه المريض، إلى جانب منهجية معالجة البيانات، وفر لنا طريقة معزَّزة تقنيًّا لمعالجة المرضى من خلال الأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء.

بدوره، يقول حسن مصطفى، أستاذ علوم المواد المساعد في جامعة العلوم والتكنولوجيا بمدينة زويل، لـ”للعلم”: “إن الدراسة جيدة حقًّا، لكنها تستوجب طرح تساؤلات حول كيفية تشغيل الجهاز، وحجم البطارية، ومدة تشغيلها، وتحديد مدى قابلية التجارب للتكرار، والتحقق من موثوقية الجهاز واستدامته، ومناقشة الآثار الجانبية لاستخدامه إن وجدت”.

وردًّا على تلك الملحوظات، يقول “هو”: نأخذ كل هذا في اعتبارنا، ونعمل حاليًّا على استخدام الجهاز للعلاج المنزلي طويل الأمد، وما زلنا نعمل على تحسين أدائه حتي يكون قابلاً للتطبيق على نطاق واسع. وأضاف أنه يمكن للباحثين الآخرين، غير المشاركين في الدراسة، تحسين الخوارزميات المستخدمة في هذا النظام، في حين يمكن للباحثين السريريين توفير القياس الكمي لحيوية العين.

المصدر: scientificamerican


شاهد أيضاً

علماء يبتكرون "رقعة جلدية" لعلاج مرضى سرطان الجلد بدون ألم

علماء يبتكرون “رقعة جلدية” لعلاج مرضى سرطان الجلد بدون ألم

طور الباحثون في جامعة بوردو الفرنسية رقعة الجلد القابلة للامتصاص كعلاج لمرض سرطان الجلد، وهى …