Cải thiện thị lực cho người bị thoái hóa điểm vàng bằng kính viễn vọng
áp tròng
Thoái hóa điểm vàng do tuổi tác (Age-related macular degeneration - AMD) là nguyên nhân hàng đầu dẫn đến tình trạng mù lòa đối với người cao tuổi tại các nước phương Tây. Điểm vàng là một bộ phận nằm ở vùng trung tâm của võng mạc, giúp chúng ta nhận biết sự sắc nét và màu sắc hình ảnh. Các tế bào điểm vàng bị thoái hóa khiến mắt mất dần khả năng nhìn chi tiết ở vùng trung tâm thị giác. Các liệu pháp điều trị quang học truyền thống không mấy hiệu quả đối với một võng mạc đã bị suy yếu. Vì vậy, nhóm các nhà nghiên cứu đa ngành dẫn đầu gới giáo sư Joseph Ford tại đại học California, San Diego (UCSD) đã tạo ra một loại kính áp tròng viễn vọng có thể chuyển đổi giữa các chế độ nhìn bình thường và phóng đại nhằm cải thiện thị lực cho bệnh nhân AMD.
Với các liệu pháp điều trị quang học thông thường, ánh sáng hướng tới mắt được phóng đại và phân tán tới các thành phần không bị tổn thương của võng mạc giúp bệnh nhân có thể nhìn được. Bệnh nhân có thể thực hiện công việc thường nhật như đọc sách báo, nhận biết khuôn mặt và chăm sóc bản thân dễ dàng hơn.
Giải pháp thường dùng đối với bệnh nhân AMD là một loại kính viễn vọng nhỏ, dày khoảng 4,4 mm. Tuy nhiên, kích thước kềnh càng ảnh hưởng đến thẩm mỹ, trường quan sát bị hạn chế và các vấn đề liên quan đến tiền đình (mất thăng bằng, chóng mặt) do mắt phải điều tiết để ổn định hình ảnh khiến giải pháp này chưa được đón nhận rộng rãi. Giải pháp hiện đại hơn là kính viễn vọng cấy ghép, thế nhưng để sử dụng loại kính này thì bệnh nhân phải phẫu thuật cấy ghép và loại bỏ tròng mắt tự nhiên. Lượng ánh sáng đến mắt để phóng đại cũng bị hạn chế và chi phí phẫu thuật đắt đỏ, thường trên 25.000 USD/mắt.
Đồng tác giả nghiên cứu - Eric Tremblay đến từ Trường đại học bách khoa liên bang Lausanne (EPFL) (Thụy Sĩ) cho biết: "Để một phương pháp điều trị quang học được chấp nhận thì nó cần phải tiện lợi và kín đáo". Vì vậy, kính áp tròng viễn vọng là một phương pháp có thể thỏa mãn giữa loại kính viễn vọng đeo mắt và kính viễn vọng micro cấy ghép.
Kính áp tròng viễn vọng do nhóm nghiên cứu của Ford chế tạo chỉ dày 1,17 mm (hình trên). Kính có 2 phần: phần trung tâm có đường kính 2,2 mm mang lại tầm nhìn không phóng đại (1X). Trong khi đó, phần thấu kính hình khuyên sẽ phản xạ ánh sáng tới 4 lần trước khi được chuyển tiếp vào mắt, qua đó mang lại hình ảnh phóng đại 2,8X. Độ phức tạp và tạo hình chính xác của kính được thực hiện bằng quy trình tiện kim cương.
Để chuyển đổi giữa 2 chế độ nhìn, bệnh nhân sẽ phải đeo thêm một cặp mắt kính tinh thể lỏng có lớp phân cực tuyến tính. Yếu tố quang học tinh thể lỏng sẽ thay đổi độ phân cực của ánh sáng khi đưa vào một điện áp.
Ánh sáng phân cực sau khi đi qua lớp tinh thể lỏng sẽ thẳng hàng với tâm khẩu độ của mắt và chỉ ánh sáng này mới đi vào kính áp tròng, mang lại hình ảnh bình thường, không phóng đại. Nếu điện áp trên lớp tinh thể lỏng được thay đổi, ánh sáng sẽ bị phân cực 90 độ và đi vào phần thấu kính hình khuyên trên kính áp tròng, mang lại hình ảnh phóng đại 2,8 lần. Hoạt động chuyển đổi diễn ra rất nhanh và bình thường bệnh nhân không thể thấy được.
Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm thiết kế kính áp tròng mới với cả mô hình máy tính và thấu kính nhân tạo. Họ cũng tạo ra một mô hình mắt người với kích thước thật để ghi lại hình ảnh thông qua hệ thống kính áp tròng-kính đeo tinh thể lỏng. Trong quá trình chế tạo kính, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một loại vật liệu cứng có tên polymethyl methacrylate (PMMA). Sở dĩ phải sử dụng loại vật liệu này bởi họ cần phải đặt các đường rãnh nhỏ vào thấu kính để hiệu chỉnh hiện tượng biến màu gây ra bởi hình dạng của thấu kính.
Các thử nghiệm cho thấy chất lượng hình ảnh phóng đại qua kính áp tròng rõ ràng và mang lại trường quan sát rộng hơn so với các phương pháp truyền thống. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu phải điều chỉnh thêm trước khi hệ thống được thương mại hóa. Theo đó, hiện tượng giảm chất lượng và độ tương phản hình ảnh vẫn xảy ra và vật liệu PMMA chưa thật lý tưởng để chế tạo kính áp tròng bởi nó không thấm khí.
Nhóm nghiên cứu hiện đang tìm cách giữ nguyên thiết kế nhưng sử dụng các vật liệu thấm khí và có thể hiệu chỉnh độ lệch màu mà không cần dùng đến các rãnh nhỏ để uốn cong ánh sáng. Họ hy vọng thiết kế kính áp tròng viễn vọng này sẽ mang lại hiệu năng cải thiện và tầm nhìn tốt hơn cho người bị thoái hóa điểm vàng, ít nhất là trước khi một liệu pháp lâu dài hơn xuất hiện.
