O glaucoma, um grupo de doenças que danificam o nervo óptico, afeta mais de dois milhões de americanos e é a segunda maior causa de cegueira no mundo.
As pessoas em risco de desenvolver a doença - em geral, qualquer pessoa com mais de 60 anos ou com histórico familiar - geralmente vão aos médicos para exames três ou quatro vezes por ano. Tueng Shen, professor de oftalmologia da Universidade de Washington, diz que isso não é suficiente.
"[Os métodos atuais] limitam nossa capacidade de filtrar pessoas e, às vezes, não descobrimos mudanças até muito depois de terem ocorrido", diz ela.
Sua solução, que desenvolveu com o colega professor Karl Böhringer: um protótipo de implante que detecta sinais de alerta em tempo real, para que os médicos possam começar o tratamento de forma mais proativa do que nunca.
Fora das retinas artificiais baseadas em foto-diodos, esta é a primeira vez que alguém tentou implantar um sensor eletrônico diretamente em um olho. Os pesquisadores e empresas mais próximos chegaram e incorporaram inteligência em lentes de contato. Um sistema desenvolvido na Universidade de Michigan dá ao usuário uma visão noturna e um do Google usa sensores para monitorar os níveis de glicose.
A principal causa do glaucoma é um aumento na pressão dentro do olho causado por um acúmulo de fluido. A pressão adicional pode causar danos irreparáveis ao nervo óptico e impedi-lo de funcionar.
Durante uma triagem tradicional de glaucoma, um médico adormece o olho do paciente e aplica uma pequena nuvem de ar. A força empurra a córnea, o que indica o nível de pressão dentro do olho.
"É muito parecido com a forma como você vê o quanto uma bola de basquete [é inflada]", explica Shen. "Você aperta."
Mas, Shen ressalta, a quantidade de pressão pode mudar rapidamente, o que significa que os pacientes devem ter um monitoramento mais regular.
"É como testar o açúcar no sangue", diz Shen. “É um processo progressivo. É a ascensão e queda e ascensão e queda e instabilidade geral que irá causar danos.
Normalmente, seria preciso muito para um paciente detectar um problema sozinho. A inconsistência de pressão precisaria ser extrema e prolongada antes que um paciente pudesse ter quaisquer sintomas perceptíveis, incluindo dor e vômitos extremos.
Um implante permitiria aos médicos monitorar o problema e iniciar o tratamento antes que seja tarde demais, diz Shen.
Böhringer, que desenvolveu o dispositivo com Shen, diz que o design do implante é muito simples: ele consiste de um sensor de pressão, um pequeno processador e uma antena. Pesquisadores pretendem que ele seja inserido dentro de uma lente artificial durante a cirurgia de catarata, após o que a antena, envolta ao redor do perímetro da lente, transmite dados do sensor para um dispositivo externo.
A mesma antena também reúne energia para alimentar sem fio o chip - semelhante à forma como uma escova de dentes elétrica é absorvida.
Pesquisadores projetaram o sensor para encaixar facilmente dentro dos implantes de catarata existentes. (Universidade de Washington) Böhringer prevê um dispositivo de controle externo, talvez do tamanho de um celular, fornecerá energia e coletará e transmitirá dados de pressão.
"Talvez um futuro celular em si possa ter a capacidade", ele postula, "mas é algo em que teríamos que investigar".
Como o sistema é projetado para incorporar implantes de catarata existentes, os pacientes não precisarão passar por uma cirurgia extra. É um bom ponto de partida, diz Shen, já que os fatores de risco para ambas as doenças são semelhantes. Os médicos realizam cerca de três milhões de cirurgias de catarata por ano, um número que a pesquisa mostra que aumentará constantemente nas próximas décadas.
Ambos os professores são rápidos em ressaltar que seu implante ainda é um protótipo em estágio inicial, ou uma prova de conceito.
"Isso não está pronto para implantar agora", diz Böhringer, "apenas tem todos os componentes para mostrar que é factível".
Seu protótipo também é muito maior do que um implante in vivo precisaria ser; é medido em centímetros e precisará ser reduzido a milímetros para caber dentro do olho.
Pode levar até cinco anos para que eles estejam prontos para testes em humanos, diz Böhringer. Mas as aplicações para o sistema de Shen e Böhringer poderiam, eventualmente, estender-se além do Glaucoma. O sensor já pode detectar mudanças na temperatura, então eles podem modificá-lo para rastrear coisas como o nível de acidez do olho, entre outras medidas de saúde.
“Isso é mais uma plataforma”, diz Shen, “estamos construindo uma fundação - um grupo inteiro de maneiras diferentes de abordar a saúde”.
