Come viene utilizzato il sensing per rilevare il glaucoma?

Il termine glaucoma viene utilizzato per descrivere un gruppo di malattie degli occhi. Oltre a danneggiare il nervo ottico dell'occhio, il glaucoma può provocare perdita della vista e persino cecità. Circa 3 milioni di americani soffrono di glaucoma, ma la malattia colpisce più di 67 milioni di persone in tutto il mondo ed è la seconda causa di cecità. Il glaucoma si verifica in circa l’1% della popolazione di età superiore ai 50 anni. La diagnosi più frequente di glaucoma è il glaucoma primario ad angolo aperto (POAG). Sebbene non vi siano segnali di allarme o sintomi evidenti nelle fasi iniziali del POAG, con il progredire della malattia si sviluppano punti ciechi nella visione periferica (laterale). Senza test, nel momento in cui compaiono i sintomi, il danno alla vista è piuttosto grave. A differenza del POAG, i pazienti con glaucoma ad angolo chiuso possono manifestare attacchi che includono:

  • forte dolore agli occhi o alla fronte
  • arrossamento dell'occhio
  • visione ridotta o offuscata
  • mal di testa
  • nausea

In entrambi i casi, la diagnosi precoce può ridurre la gravità e l’impatto della malattia. Per rilevare e misurare l'entità del glaucoma vengono utilizzate diverse tecniche di rilevamento.

La tonometria è la misurazione non invasiva della pressione intraoculare (IOP). Il range normale della pressione oculare per il 90% della popolazione è compreso tra 10 e 21 millimetri di mercurio (mmHg). Misurazioni della pressione superiori a 20 mmHg sono forti indicatori di glaucoma. A differenza delle misurazioni della pressione sanguigna o della pressione respiratoria comunemente effettuate con sensori di pressione dei sistemi microelettromeccanici (MEMS), le misurazioni della pressione oculare richiedono approcci di rilevamento indiretto.

La tonometria ad applanazione, basata sul principio di Imbert-Fick, è la metodica più utilizzata. Questo principio afferma che la pressione all'interno di una sfera ideale, asciutta e con pareti infinitamente sottili, è uguale alla forza necessaria per appiattire la sua superficie divisa per l'area di appiattimento. L’equazione è la definizione familiare di pressione:

P = FA/LA

dove P = pressione, F = forza e A = area.

Nella tonometria ad applanazione, la cornea viene appiattita (applanata) e la IOP viene calcolata misurando la forza di applanazione e l'area appiattita. Due metodi popolari che implementano questa tecnica includono il tonometro ad applanazione di Goldmann e la tonometria a soffio d'aria.

Un tonometro ad applanazione Goldmann misura la forza necessaria per appiattire un'area della cornea con un diametro fisso di 3.06 mm. A questo diametro, l’attrazione capillare del menisco del film lacrimale sulla testa del tonometro controbilancia la resistenza materiale della cornea all’appiattimento. La IOP (in mmHg) è uguale alla forza di applanazione (in grammi-forza) moltiplicata per 10.

La tonometria a soffio d'aria è un metodo di applanazione senza contatto che utilizza un soffio d'aria standardizzato per appiattire la cornea. Il sistema è costituito da un plenum d'aria centrale per generare il soffio d'aria con un emettitore di luce e un rilevatore di luce sui lati opposti. Quando la pressione dell'impulso d'aria aumenta sufficientemente da deformare la cornea, la superficie corneale risponde come uno specchio piano e riflette la luce verso il rilevatore. Dopo aver registrato la forza dell'aria necessaria per appiattire la cornea, lo strumento visualizza la IOP che corrisponde a tale forza.

Una visita oculistica che controlli solo la pressione intraoculare non è sufficiente per individuare il glaucoma. Ulteriori test dovrebbero includere:

  • ispezionando l'angolo di drenaggio degli occhi
  • esaminando i nervi ottici per danni
  • testare la visione periferica (laterale).
  • scattare una foto o effettuare misurazioni al computer dei nervi ottici
  • misurazione dello spessore delle cornee

Riferimenti

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Valutazione comparativa della pressione intraoculare con un tonometro a soffio d'aria rispetto a un tonometro ad applanazione Goldmann

Fonte immagine: Westend61 / Getty Images Come funzionano i test della pressione oculare con tonometria

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