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青光眼預防勝治療 科大學生研發護目鏡緩解病情
發布時間: 2022/10/29
青光眼是視神經與視網膜神經纖維損傷有關的眼疾,可引致無法挽回的視力減退、視野收窄甚至失明。目前此症無法根治,有不同的治療方法減慢視力流失。
青光眼主要是由眼壓過高導致,4位香港科技大學工程學系學生設計了一款利用調節負壓和紅外綫照射為患者緩解病情,並奪得獎項,眾人心願是設計他日能成為產品,讓更多人免受青光眼之苦。
來自科大工程學系的研究團隊包括:郭健南(博士生第五年)、陳冠中(本科生第四年)、除旻志(本科生第三年)及梁婉盈(博士生第一年)。隊長郭健南指他們聚焦在青光眼研究上,是因為這是全球第二大導致永久性失明的眼疾,它與大部分眼疾不同,病徵不明顯,當發現罹患青光眼之時,部分視網膜已損壞,周邊視力損失,因此青光眼除了治療外,預防更重要。
「我們在蒐集青光眼的資料時,發現現時暫無預防青光眼的方法,就算是有家族史的高危群,也只能靠定期檢測知悉,如患上只能盡早由醫生處方藥物來治療。因此高危患者常感擔心,只能等待覆診才知道有無事,我們認為需要一些創新科技在青光眼的領域上,便想到從預防入手。」
10年研究眼睛組織特性
事實上,郭健南在過去10年,一直有進行眼睛組織特性的相關研究。「我們了解到眼角膜如肌肉,透過做運動會有紓緩效果,於是便嘗試循此降低眼壓,因青光眼的重要關鍵是眼壓升高,導致視神經逐漸受損,所以想到為眼睛降壓。」現今對治青光眼或多在藥物治療,他和團隊嘗試另闢新方向,在生物力學上預防入手,相信要病向淺中醫。
帶領是項設計的香港科技大學機械及航空航天工程學系梁潤園博士表示,眼睛如一個氣球,角膜是整個眼球比較柔軟的部分,此軟組織可以拉伸,研究一部儀器像高溫瑜伽般達致可拉伸的效果,讓角膜軟組織可保持彈性,以保健入手,延緩青光眼發生。
為角膜進行「高溫瑜伽」
此護目鏡的原理是,因了解到青光眼的角膜需要較特殊的「按摩」,這儀器如進行高溫瑜伽拉筋及放鬆,用一個非接觸式的方法,用家佩戴上這個弧形護目鏡,毋須接觸眼睛便能為雙眼進行恒溫按摩。設備更可以根據用家設定主動舒展眼部肌肉,有助增強淚液分泌,從而提高眼部順應性。
護目鏡也配備角膜組織順應性改善系統(CTCI)和多個肉眼可見的紅外光譜來增加眼部組織的溫度,同時促進血液循環來幫助眼部組織放鬆,以增強其承受眼內壓力的能力。這既可以減少眼部組織的壓力,又能降低因青光眼引起視覺神經損傷的風險。
由於這是一個非入侵性的治療方法,與其他治療青光眼的方法不同,讓使用者可以在家中享受舒適溫熱治療體驗。
睡前眼壓最高
梁潤園博士補充:「熱力是很重要的一環,角膜如先敷上熱毛巾般得到放鬆,然後有一些眼壓改變。紅外光譜也屬嶄新設計,視神經細胞照到某些紅光會更活躍,新陳代謝會有改善,藉此紓緩眼壓。」
陳冠中說建議護目鏡在睡前15分鐘佩戴,根據用家的使用習慣,有幾個模式可選擇,如有不同光度、熱力的等級。為何睡前戴?因眼壓在睡前最高,此時敷眼15分鐘感覺最舒適。
醫學研發從來不是一蹴即就,其實過程中,他們遇到的問題天天都多。郭健南指每日做實驗,程式遇有問題會請教其他學系同學,開始時便不斷埋首解決如何令使用護目鏡時溫熱得更舒服,最花時間可算是用家如何戴得舒服、合尺寸。
「男士們戴得舒服,但這眼罩放諸女士們身上,卻可能太大,這方面不斷調整已花了一個月,後來想到有男女不同的版本。」後期是加上更多功能,如按摩方法、紅外光譜、熱力調整等等都不斷微調。他們不會閉門造車,會不斷讓其他同學嘗試,聆聽及接納意見、重視他們的用後感,目的都是讓研發更臻完善。
以度身訂做為目標
梁潤園博士期望,日後護目鏡能達致度身訂造。「其實人人的眼壓各異,熱度的需求也不同,加上尺寸未必個個戴到,這想法更感迫切及有需要,像智能手提電話,都可三維掃描臉部,進一步會先將用家臉部掃描,再用3D打印技術製造,目前仍在開發中。」
設計能否有實效,當然要由青光眼患者親身試用,沒想到是梁潤園博士本人身先士卒。「我本身有輕微青光眼,在早年進行隱形眼鏡的研究中做醫療測試,無意中發現。我親身實證確感到護目鏡有幫助,有兩個明顯感受是,戴後眼睛是較滋潤,明顯有淚水;我戴時常睡着,很舒服呢!有無明顯療效,仍需時間待證。」
此設計早前勝出2022香港區James Dyson Award設計大獎,能奪獎項十分鼓舞,團隊計劃開設初創公司,希望設計最終能開發為商業產品。
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圖片:湯致遠攝、被訪者提供
作者、責任編輯:周美好
▲ 此護目鏡原理如高溫瑜伽的方法,軟化視神經組織,降低角膜壓力,期望能減少患上青光眼風險。
▲ 隊長郭健南指護目鏡的設計,目標是助人遠離青光眼,免除視力的損失。
▲ 護目鏡設計4位香港科大工程學系學生,右起:郭健南、除旻志、陳冠中及梁婉盈。
▲ 梁潤園博士多次帶領學生進行醫學性研發,如研究角膜生物力學變化、智能隱形眼鏡等。
▲ 護目鏡宜在睡前15分鐘使用,因這時的眼壓最高。