Kunstoog

Achtergrond

Een kunstoog is een vervanging voor een natuurlijk oog dat verloren is gegaan door een blessure of ziekte. Hoewel de vervanging geen zicht kan bieden, vult het de holte van de oogkas en dient het als een cosmetische verbetering. Vóór de beschikbaarheid van kunstogen droeg een persoon die een oog verloor meestal een pleister. Een kunstoog kan worden bevestigd aan spieren in de oogkas om oogbewegingen mogelijk te maken.

Tegenwoordig zijn de meeste kunstogen gemaakt van plastic, met een gemiddelde levensduur van ongeveer 10 jaar. Kinderen moeten de prothese vaker vervangen vanwege snelle groeiveranderingen. Maar liefst vier of vijf prothesen kunnen nodig zijn vanaf de kindertijd tot de volwassenheid.

Volgens de Society for the Prevention of Blindness verliezen tussen de 10.000 en 12.000 mensen per jaar een oog. Hoewel 50% of meer van deze oogverliezen wordt veroorzaakt door een ongeval (in één onderzoek verloren meer mannen hun ogen door ongelukken dan vrouwen), zijn er een aantal erfelijke aandoeningen die oogverlies kunnen veroorzaken of een kunstoog vereisen. Microftalmie is een aangeboren afwijking waarbij het oog om een ​​onbekende reden niet de normale grootte krijgt. Deze ogen zijn volledig blind, of hebben op zijn best enige lichtwaarneming.

Sommige mensen worden ook geboren zonder een of beide oogbollen. Dit wordt anoftalmie genoemd en vormt een van de moeilijkste omstandigheden om een ​​kunstoog goed aan te passen. Soms kunnen de voorbereidende werkzaamheden een jaar of langer duren. In sommige gevallen is een chirurgische ingreep noodzakelijk.

Retinoblastoom is een aangeboren (bij de geboorte bestaande) kanker of tumor, die meestal wordt geërfd. Als een persoon deze aandoening in slechts één oog heeft, is de kans om het door te geven één op vier, of 25%. Wanneer de tumoren zich in beide ogen bevinden, is de kans 50%. Andere aangeboren aandoeningen die oogverlies veroorzaken, zijn cataract en glaucoom. Uit een onderzoek bleek dat 63% van het oogverlies als gevolg van een ziekte optreedt vóór de leeftijd van 50 jaar.

Er zijn twee belangrijke stappen bij het vervangen van een beschadigd of ziek oog. Eerst moet een oogarts of oogchirurg het natuurlijke oog verwijderen. Er zijn twee soorten operaties. De enucleatie verwijdert de oogbol door de spieren door te snijden, die verbonden zijn met de sclera (wit van de oogbol). De chirurg snijdt vervolgens de oogzenuw door en verwijdert het oog uit de oogkas. Vervolgens wordt een implantaat in de koker geplaatst om het verloren volume te herstellen en het kunstoog wat beweging te geven, waarna de wond wordt gesloten.

Bij het verwijderen van de ingewanden wordt de inhoud van de oogbol verwijderd. Bij deze operatie maakt de chirurg een incisie rond de iris en verwijdert vervolgens de inhoud van de oogbol. Een bal gemaakt van een inert materiaal zoals plastic, glas of siliconen wordt vervolgens in de oogbol geplaatst en de wond wordt gesloten.

Aan het einde van de operatie plaatst de chirurg een conformer (een plastic schijf) in de koker. De conformer voorkomt het krimpen van de koker en behoudt voldoende holtes voor de prothese. Conformers zijn gemaakt van siliconen of hard plastic. Na de operatie heeft de patiënt vier tot zes weken nodig om te genezen. Het kunstoog wordt vervolgens gemaakt en geplaatst door een professionele oogarts.

Geschiedenis

Vroege kunstmatige oogmakers maakten misschien helemaal geen prothesen, maar eerder versieringen voor religieuze en esthetische doeleinden. In de millennia v. Chr. , hadden de mensen van Babylon, Jericho, Egypte, China en het Egeïsche gebied allemaal hoogontwikkelde kunsten en een geloof in het hiernamaals. Röntgenfoto's van mummies en graven hebben talloze kunstmatige ogen onthuld gemaakt van zilver, goud, bergkristal, lapis lazuli, schelp, marmer, email of glas. De Azteken en Inca's gebruikten om soortgelijke redenen ook kunstogen. De vaardigheid van de Egyptische kunstenaars was zo groot dat ze waarschijnlijk werden gevraagd om kunstmatige ogen te maken voor menselijk gebruik, vooral als de getroffenen royalty's waren.

In 1579 vonden de Venetianen de eerste prothese uit die achter de oogleden werd gedragen. Deze kunstmatige ogen waren zeer dunne schelpen van glas en herstelden daarom niet het verloren volume van een geatrofieerde of ontbrekende oogbol. Omdat de randen scherp en ongemakkelijk waren, moesten de dragers 's nachts de ogen verwijderen om verlichting te krijgen van ongemak en om breuk te voorkomen.

Na de uitvinding van deze glazen schaalprothese was er tot in de negentiende eeuw geen significante vooruitgang in kunstogen. In het begin van de 19e eeuw ontwikkelde een Duitse glasblazer met de naam Ludwig Muller-Uri, die levensechte ogen voor poppen maakte, een glazen oog voor zijn zoon. Hoewel het 20 jaar duurde om zijn ontwerp te perfectioneren, dwong zijn succes hem om fulltime van beroep over te schakelen naar het maken van kunstogen.

In 1880 ontwikkelde de Nederlandse oogchirurg Hermann Snellen het Reform oogontwerp. Dit ontwerp was een dikkere, holle glazen prothese met afgeronde randen. De toename in dikte herstelde het grootste deel van het verloren volume van het oog en de afgeronde randen gaven de patiënt veel meer comfort. Duitsland werd het centrum voor de productie van glazen kunstogen.

Enkele jaren later, in 1884, werd voor het eerst een glazen bol geïmplanteerd in de sclerale holte (de uitgeholde binnenkant van het wit van de oogbol) na het verwijderen van de ingewanden. Een Engelse arts, Phillip Henry Mules, gebruikte het implantaat om verloren volume te herstellen en de prothese wat beweging te geven. Het bolimplantaat werd vervolgens ook aangepast voor de ontkernde koker.

Veel materialen zoals bot, spons, vet en edele metalen zijn sindsdien gebruikt voor implantaten, maar 100 jaar later wordt de Mules-bol in de meeste gevallen nog steeds gebruikt. Oogkassen met bolletjes in de sclerale holte na verwijdering van de ingewanden blijven uitstekende cosmetische resultaten opleveren. Voor de ontkernde socket moest een andere oplossing worden gevonden.

Tijdens de Tweede Wereldoorlog waren de glazen ogen uit Duitsland niet beschikbaar en daarom moesten de Verenigde Staten een alternatief materiaal vinden. In 1943 maakten de tandtechnici van het Amerikaanse leger het eerste plastic kunstoog. Dit materiaal had het voordeel dat het zowel onbreekbaar als kneedbaar was. Hoewel deze plastic prothese op maat was gemaakt, was het achteroppervlak niet volledig gepolijst, wat leidde tot irritatie van de oogkas als gevolg van een slechte pasvorm.

Een alternatief werd geïntroduceerd door Duits-Amerikaanse glasblazers die kunstogen leerden maken van plastic met behulp van het Reform-ontwerp. Hoewel dit type kunstoog een verbetering was, waren er nog steeds problemen met een aanhoudende afscheiding van slijm uit de oogkas. De dragers konden slapen met de prothese op zijn plaats, maar moesten hem elke ochtend verwijderen om hem schoon te maken. Ondanks deze beperkingen was de vraag groter dan wat de oogartsen aankonden, en daarom begonnen een paar grote optische bedrijven met de massaproductie van de 12 meest gebruikte glazen oogvormen. Ze worden voorraadogen genoemd en hebben het nadeel dat ze niet goed in de oogkas van het individu passen.

Eind jaren zestig werd de gemodificeerde afdrukmethode ontwikkeld door de Amerikaan Lee Allen. Deze methode omvatte het nauwkeurig dupliceren van de vorm van de individuele koker, evenals het aanpassen van het vooroppervlak van de prothese om ooglidproblemen te corrigeren. Ook het achteroppervlak van de prothese moet goed gepolijst zijn voor een optimale pasvorm. Deze methode wordt tegenwoordig veel gebruikt.

Grondstoffen

Kunststof is het belangrijkste materiaal waaruit het kunstmatige oog bestaat. Was en gips worden gebruikt om de mallen te maken. Een wit poeder genaamd alginaat wordt gebruikt in het vormproces. Verven en andere decoratiematerialen worden gebruikt om levensechte kenmerken aan de prothese toe te voegen.

Bij een bio-oculair implantaat maakt de chirurg een incisie rond de iris en verwijdert vervolgens de inhoud van de oogbol. Een bal gemaakt van een inert materiaal zoals plastic, glas of siliconen wordt vervolgens in de oogbol geplaatst en de wond wordt gesloten.

Het fabricageproces

De tijd die nodig is om een ​​oogprothese van begin tot eind te maken, verschilt per oogarts en de individuele patiënt. Een typische tijd is ongeveer 3,5 uur. Oogartsen blijven zoeken naar manieren om deze tijd te verkorten.

Er zijn twee soorten prothesen. Het zeer dunne schaaltype wordt aangebracht over een blind, misvormd oog of over een oog dat slechts gedeeltelijk is verwijderd. Het volledig gewijzigde vertoningstype is gemaakt voor degenen bij wie de oogbollen volledig zijn verwijderd. Het hier beschreven proces is voor het laatste type.

1. De oogarts inspecteert de staat van de koker. De horizontale en verticale afmetingen en de omtrek van de sok worden gemeten.
2. De ocularist schildert de iris. Een irisknop (gemaakt van een plastic staaf met behulp van een draaibank) wordt geselecteerd om te passen bij de eigen irisdiameter van de patiënt. Doorgaans variëren de irisdiameters van 0,4-0,52 inch (10-13 mm). De iris is op de achterkant, de platte kant van de knop, geverfd en tegen de iris van de patiënt gedrukt door de knoppen eenvoudig om te draaien, zodat de kleur door de plastic koepel kan worden gezien. Wanneer de kleur klaar is, verwijdert de ocularist de conformer, die samentrekking van de oogkas voorkomt.
3. Vervolgens kerft de oogarts een wasschaal. Deze schaal heeft een aluminium irisknop die de geverfde irisknop dupliceert. De wasschaal wordt in de koker van de patiënt gepast zodat deze overeenkomt met de onregelmatige omtrek van de koker. De schaal moet mogelijk meerdere keren opnieuw worden ingebracht totdat de aluminium irisknop is uitgelijnd met het resterende oog van de patiënt. Eenmaal goed gemonteerd, worden er twee reliëfgaten in de wasschaal gemaakt.
4. De afdruk wordt gemaakt met alginaat, een wit poeder gemaakt van zeewier dat met water wordt gemengd tot een crème, die ook door tandartsen wordt gebruikt om afdrukken van tandvlees te maken. Na het mengen wordt de crème op de achterkant van de vormschaal geplaatst en wordt de schaal in de mof gestoken. Het alginaat geleert in ongeveer twee minuten en kopieert precies de individuele oogkas. De wasschaal wordt verwijderd, met het alginaat Bij een conventioneel implantaat verwijdert de chirurg de oogbol door de spieren die verbonden zijn met de sclera (wit van oogbol). De chirurg snijdt vervolgens de oogzenuw door en verwijdert het oog uit de oogkas. Vervolgens wordt een implantaat in de koker geplaatst om het verloren volume te herstellen en het kunstoog wat beweging te geven en wordt de wond gesloten. afdruk van de oogkas die aan de achterkant van de wasschaal is bevestigd.
5. De iriskleur wordt dan opnieuw gecontroleerd en eventuele noodzakelijke wijzigingen worden aangebracht. De kunststof conformer wordt opnieuw ingebracht zodat de laatste stappen kunnen worden voltooid.
6. Een gipsafgietsel wordt gemaakt van de mal van de oogkas van de patiënt. Nadat de pleister is uitgehard (ongeveer zeven minuten), wordt de was- en alginaatvorm verwijderd en weggegooid. De aluminium irisknop heeft een gat gelaten in de gipsen mal waarin de geverfde irisknop wordt geplaatst. Vervolgens wordt wit plastic in het gips gedaan, de twee helften van het gips worden weer in elkaar gezet en vervolgens onder druk gezet en in kokend water gedompeld. Hierdoor daalt de watertemperatuur en wordt de kunststof zo onder druk ongeveer 23 minuten uitgehard. Het gips wordt vervolgens uit het water gehaald en afgekoeld.
7. Het plastic is hard geworden in de vorm van de mal met de geverfde irisknop op de juiste plaats ingebed. Vervolgens wordt ongeveer 0,5 mm plastic verwijderd van het voorste oppervlak van de prothese. Het witte plastic, dat de irisknop overlapt, wordt gelijkmatig rond de rand van de knop geslepen. Dit simuleert hoe de sclera van het levende oog de iris enigszins overlapt. De sclera wordt gekleurd met verf, krijt, potloden, gekleurde draad en een vloeibare plastic siroop die past bij het resterende oog van de patiënt. Op dit punt kunnen ook eventuele noodzakelijke wijzigingen in de iriskleur worden aangebracht.
8. De prothese wordt dan teruggeplaatst in het gips. Doorzichtig plastic wordt in de voorste helft van het gips geplaatst en de twee helften worden opnieuw samengevoegd, onder druk geplaatst en teruggevoerd naar het hete water. De uiteindelijke verwerkingstijd is ongeveer 30 minuten. Het gips wordt vervolgens verwijderd en afgekoeld, en de voltooide prothese wordt verwijderd. Het slijpen en polijsten van de prothese tot een hoge glans is de laatste stap. Dit laatste polijsten is cruciaal voor het ultieme comfort van de patiënt. De prothese is eindelijk klaar om te passen.

Kwaliteitscontrole

In 1957 werd de American Society of Ocularists (ASO) opgericht om de normen te verhogen en onderwijs te bieden aan de oogarts. In 1971 begon de ASO met het certificeren van oogartsen. Degenen die al gevestigde praktijken hadden, werden automatisch gecertificeerd. Anderen moesten een leertijd van vijf jaar voltooien onder direct toezicht van een eerder gecertificeerde oogarts en 750 studiepunten van verwante instructie voltooien, goedgekeurd door ASO.

In 1980 heeft de National Commission of Health Certifying Agencies (NCHCA) een onafhankelijke testorganisatie voor oogartsen opgericht, de National Examining Board for Ocularists (NEBO). In november 1981 nam NEBO het eerste National Boards certificeringsexamen af. Door de raad gecertificeerde oogartsen moeten om de drie jaar opnieuw worden gecertificeerd. Om Fellowship in ASO te bereiken, moet een door het bestuur gecertificeerde oogarts 375 extra studiepunten aan gerelateerde instructie verzamelen en een uitstekende bekwaamheid in hun praktijk hebben aangetoond.

De Toekomst

De verbeteringen aan de oogprothese zullen doorgaan, wat zowel de patiënt als de oogarts ten goede zal komen. De afgelopen jaren hebben zich al verschillende ontwikkelingen voorgedaan. Begin jaren tachtig werd een prothese uitgevonden met twee pupillen van verschillende grootte die door de drager heen en weer kunnen worden verwisseld. In dezelfde periode werd een zachte contactlens ontwikkeld met een grote zwarte pupil die gewoon op het hoornvlies van het kunstoog ligt.

In 1989 werd een gepatenteerd implantaat, de Bioeye genaamd, vrijgegeven door de Amerikaanse Food and Drug Administration. Tegenwoordig hebben meer dan 25.000 mensen wereldwijd geprofiteerd van deze ontwikkeling, die is gemaakt van hydroxyapatiet, een materiaal dat is omgezet uit oceaankoraal en zowel de poreuze structuur als de chemische structuur van bot heeft. Naast natuurlijke oogbewegingen heeft dit type implantaat minder migratie en extrusie, en voorkomt het het hangen van het onderste ooglid door het kunstoog te ondersteunen via een penverbinding.

Met de vooruitgang op het gebied van computer-, elektronica- en biomedische technische technologie, kan het ooit mogelijk zijn om een ​​kunstoog te hebben dat ook voor zicht kan zorgen. Er wordt al gewerkt om dit doel te bereiken, gebaseerd op geavanceerde micro-elektronica en geavanceerde beeldherkenningstechnieken.

Hoewel het nog enkele jaren kan duren voordat een prothese er net zo uitziet als een natuurlijk oog, ontwikkelt een Canadees bedrijf een kunstoog dat ofwel met de optische zenuw ofwel rechtstreeks met de visuele cortex wordt verbonden. Dit oog bestaat uit een rubberachtige lens die de focus kan veranderen, een zeer nauwkeurig kleurverwerkingssysteem en microscopische fotoreceptoren die de aanwezigheid van objecten detecteren en beweging oppikken.

Onderzoekers van MIT en Harvard University ontwikkelen ook wat het eerste kunstmatige netvlies zal zijn. Deze is gebaseerd op een biochip die is vastgelijmd aan de ganglioncellen, die fungeren als de dataconcentratoren van het oog. De chip bestaat uit een kleine reeks geëtste metalen elektroden aan de kant van het netvlies en een enkele sensor met geïntegreerde logica aan de kant van de pupil. De sensor reageert op een kleine infraroodlaser die erop schijnt vanuit een bril die zou worden gedragen door de kunstmatige retinale ontvanger.