Ojo artificial

Antecedentes

Un ojo artificial es un reemplazo de un ojo natural perdido debido a una lesión o enfermedad. Aunque el reemplazo no puede proporcionar la vista, llena la cavidad de la cuenca del ojo y sirve como mejora cosmética. Antes de la disponibilidad de los ojos artificiales, una persona que perdía un ojo usualmente usaba un parche. Se puede colocar un ojo artificial en los músculos de la cuenca para proporcionar movimiento ocular.

Hoy en día, la mayoría de los ojos artificiales están hechos de plástico, con una vida media de unos 10 años. Los niños requieren un reemplazo más frecuente de la prótesis debido a los rápidos cambios de crecimiento. Pueden ser necesarias hasta cuatro o cinco prótesis desde la infancia hasta la edad adulta.

Según la Sociedad para la Prevención de la Ceguera, entre 10.000 y 12.000 personas al año pierden un ojo. Aunque el 50% o más de estas pérdidas de ojos son causadas por un accidente (en una encuesta, más hombres perdieron la vista por accidentes en comparación con las mujeres), hay una serie de afecciones hereditarias que pueden causar la pérdida de la vista o requerir un ojo artificial. La microftalmia es un defecto congénito en el que, por alguna razón desconocida, el ojo no alcanza su tamaño normal. Estos ojos son totalmente ciegos o, en el mejor de los casos, pueden tener cierta percepción de la luz.

Algunas personas también nacen sin uno o ambos globos oculares. Llamado anoftalmia, esto presenta una de las condiciones más difíciles para colocar correctamente un ojo artificial. A veces, el trabajo preparatorio puede llevar un año o más. En algunos casos, es necesaria una intervención quirúrgica.

El retinoblastoma es un cáncer o tumor congénito (existente al nacer), que generalmente se hereda. Si una persona tiene esta afección en un solo ojo, las posibilidades de transmitirla son de una en cuatro, o del 25%. Cuando los tumores están en ambos ojos, las posibilidades son del 50%. Otras afecciones congénitas que causan pérdida de la vista incluyen cataratas y glaucoma. Una encuesta mostró que el 63% de la pérdida ocular debida a enfermedades se produce antes de los 50 años.

Hay dos pasos clave para reemplazar un ojo dañado o enfermo. Primero, un oftalmólogo o cirujano ocular debe extirpar el ojo natural. Hay dos tipos de operaciones. La enucleación elimina el globo ocular cortando los músculos, que están conectados a la esclerótica (blanco del globo ocular). Luego, el cirujano corta el nervio óptico y extrae el ojo de la cuenca. Luego se coloca un implante en la cavidad para restaurar el volumen perdido y darle al ojo artificial algo de movimiento, y luego se cierra la herida.

Con la evisceración, se elimina el contenido del globo ocular. En esta operación, el cirujano hace una incisión alrededor del iris y luego extrae el contenido del globo ocular. Luego se coloca una bola hecha de algún material inerte como plástico, vidrio o silicona dentro del globo ocular y se cierra la herida.

Al finalizar la cirugía, el cirujano colocará un conformador (un disco de plástico) en el encaje. El conformador evita el encogimiento del encaje y retiene los bolsillos adecuados para la prótesis. Los conformadores están hechos de silicona o plástico duro. Después de la cirugía, el paciente tarda de cuatro a seis semanas en sanar. A continuación, un ocularista profesional fabrica y ajusta el ojo artificial.

Historial

Es posible que los primeros fabricantes de ojos artificiales no hayan creado prótesis en absoluto, sino adornos con fines religiosos y estéticos. En los milenios A.C. , la gente de Babilonia, Jericó, Egipto, China y el área del Egeo tenían artes muy desarrolladas y una creencia en la otra vida. Las radiografías de momias y tumbas han revelado numerosos ojos artificiales hechos de plata, oro, cristal de roca, lapislázuli, concha, mármol, esmalte o vidrio. Los aztecas e incas también usaban ojos artificiales por razones similares. La habilidad de los artistas egipcios era tan grande que probablemente se les pidió que crearan ojos artificiales para uso humano, especialmente si los afectados eran miembros de la realeza.

En 1579, los venecianos inventaron la primera prótesis para llevar detrás de los párpados. Estos ojos artificiales eran conchas de vidrio muy delgadas y, por lo tanto, no restauraban el volumen perdido de un globo ocular atrofiado o perdido. Debido a que los bordes eran afilados e incómodos, los usuarios tenían que quitarse los ojos por la noche para aliviar la incomodidad y evitar roturas.

Después de la invención de esta prótesis de concha de vidrio, no hubo avances significativos en ojos artificiales hasta el siglo XIX. A principios del siglo XIX, un soplador de vidrio alemán llamado Ludwig Muller-Uri, que hacía ojos realistas para muñecos, desarrolló un ojo de vidrio para su hijo. Aunque le tomó 20 años perfeccionar su diseño, su éxito lo obligó a cambiar de ocupación para hacer ojos artificiales a tiempo completo.

En 1880, el cirujano oftalmológico holandés Hermann Snellen desarrolló el diseño del ojo Reform. Este diseño era una prótesis de vidrio hueca más gruesa con bordes redondeados. El aumento de grosor restauró la mayor parte del volumen perdido del ojo y los bordes redondeados dieron al paciente mucha más comodidad. Alemania se convirtió en el centro de fabricación de ojos artificiales de vidrio.

Varios años más tarde, en 1884, se implantó por primera vez una esfera de vidrio en la cavidad escleral (el interior ahuecado del blanco del globo ocular) después de la evisceración. Un médico inglés, Phillip Henry Mules, usó el implante para restaurar el volumen perdido y darle movimiento a la prótesis. El implante de esfera se adaptó posteriormente también para el encaje enucleado.

Muchos materiales como hueso, esponja, grasa y metales preciosos se han utilizado para los implantes desde entonces, pero 100 años después, la esfera Mules todavía se usa en la mayoría de los casos. Las cuencas oculares con esferas dentro de la cavidad escleral después de la evisceración continúan dando excelentes resultados cosméticos. Para la cavidad enucleada, había que encontrar otra solución.

Durante la Segunda Guerra Mundial, los ojos de vidrio de Alemania no estaban disponibles y, por lo tanto, Estados Unidos tuvo que encontrar un material alternativo. En 1943, los técnicos dentales del ejército de EE. UU. Fabricaron el primer ojo artificial de plástico. Este material tenía la ventaja de ser irrompible y maleable. Aunque estas prótesis de plástico se ajustaron por impresión, la superficie posterior no estaba completamente pulida, lo que provocó irritación de la cuenca del ojo debido a un mal ajuste.

Los sopladores de vidrio germano-estadounidenses introdujeron una alternativa que estaban aprendiendo a hacer ojos artificiales con plástico utilizando el diseño Reform. Aunque este tipo de ojo artificial supuso una mejora, todavía había problemas con una secreción persistente de moco de la cuenca del ojo. Los usuarios podían dormir con la prótesis colocada, pero debían quitársela todas las mañanas para limpiarla. A pesar de estas limitaciones, la demanda superó lo que podían manejar los ocularistas y, por lo tanto, algunas grandes empresas ópticas comenzaron a producir en masa las 12 formas de ojos de vidrio más utilizadas. Llamados ojos comunes, tienen la desventaja de que no se ajustan correctamente a la cuenca del ojo del individuo.

A finales de la década de 1960, el estadounidense Lee Allen desarrolló el método de impresión modificado. Este método incluía duplicar con precisión la forma del encaje individual, así como modificar la superficie frontal de la prótesis para corregir los problemas del párpado. La superficie posterior de la prótesis también debe estar debidamente pulida para un ajuste óptimo. Este método se usa ampliamente en la actualidad.

Materias primas

El plástico es el material principal que forma el ojo artificial. Para hacer los moldes se utiliza cera y yeso de París. En el proceso de moldeo se utiliza un polvo blanco llamado alginato. Se utilizan pinturas y otros materiales de decoración para agregar características reales a la prótesis.

Para un implante bioocular, el cirujano hace una incisión alrededor del iris y luego extrae el contenido del globo ocular. Luego se coloca una bola hecha de algún material inerte como plástico, vidrio o silicona dentro del globo ocular y se cierra la herida.

El
proceso de fabricación

El tiempo para hacer una prótesis ocular de principio a fin varía con cada ocularista y el paciente individual. Un tiempo típico es de unas 3,5 horas. Los ocularistas continúan buscando formas de reducir este tiempo.

Hay dos tipos de prótesis. El tipo de caparazón muy delgado se coloca sobre un ojo ciego y desfigurado o sobre un ojo que acaba de quitarse parcialmente. El tipo de impresión totalmente modificado está hecho para aquellos a los que se les han extraído por completo los globos oculares. El proceso que se describe aquí es para el último tipo.

1. El ocularista inspecciona el estado de la cavidad. Se miden las dimensiones horizontal y vertical y la periferia del encaje.
2. El ocularista pinta el iris. Se selecciona un botón de iris (hecho de una varilla de plástico usando un torno) para que coincida con el diámetro del iris del paciente. Normalmente, los diámetros del iris oscilan entre 0,4 y 0,52 pulgadas (10-13 mm). El iris se pinta en la parte posterior, en el lado plano del botón y se compara con el iris del paciente simplemente invirtiendo los botones para que el color se pueda ver a través de la cúpula de plástico. Cuando se acaba el color, el ocularista retira el confórmero, lo que evita la contracción de la cuenca del ojo.
3. A continuación, la mano del ocularista talla un molde de cera. Esta carcasa tiene un botón de iris de aluminio incrustado en él que duplica el botón de iris pintado. La cubierta de cera se coloca en el encaje del paciente de modo que coincida con la periferia irregular del encaje. Es posible que sea necesario volver a insertar la carcasa varias veces hasta que el botón del iris de aluminio esté alineado con el ojo restante del paciente. Una vez colocado correctamente, se hacen dos orificios de alivio en la capa de cera.
4. La impresión se realiza con alginato, un polvo blanco a base de algas que se mezcla con agua para formar una crema, que también es utilizada por los dentistas para realizar impresiones de encías. Después de mezclar, la crema se coloca en la parte posterior de la carcasa de moldeo y la carcasa se inserta en el encaje. El alginato se gelifica en aproximadamente dos minutos y duplica con precisión la cuenca del ojo individual. Se quita la cáscara de cera, con el alginato Para un implante convencional, el cirujano extrae el globo ocular cortando los músculos que están conectados a la esclerótica (blanco del globo ocular). Luego, el cirujano corta el nervio óptico y extrae el ojo de la cuenca. Luego se coloca un implante en la cavidad para restaurar el volumen perdido y darle al ojo artificial algo de movimiento, y se cierra la herida. impresión de la cuenca del ojo unida a la parte posterior de la cubierta de cera.
5. Luego, se vuelve a verificar el color del iris y se realizan los cambios necesarios. El conformador de plástico se vuelve a insertar para que se puedan completar los pasos finales.
6. Se hace un yeso de yeso del molde de la cuenca del ojo del paciente. Una vez que el yeso se ha endurecido (aproximadamente siete minutos), se quita el molde de cera y alginato y se desecha. El botón de iris de aluminio ha dejado un agujero en el molde de yeso en el que se coloca el botón de iris pintado. Luego se coloca plástico blanco en el yeso, las dos mitades del yeso se vuelven a unir y luego se colocan bajo presión y se sumergen en agua hirviendo. Esto reduce la temperatura del agua y, por lo tanto, el plástico se cura a presión durante aproximadamente 23 minutos. Luego, el yeso se retira del agua y se enfría.
7. El plástico se ha endurecido en la forma del molde con el botón de iris pintado incrustado en el lugar adecuado. A continuación, se extraen aproximadamente 0,5 mm de plástico de la superficie anterior de la prótesis. El plástico blanco, que se superpone al botón del iris, se muele uniformemente alrededor del borde del botón. Esto simula cómo la esclerótica del ojo vivo se superpone ligeramente al iris. La esclerótica se colorea con pinturas, tiza, lápices, hilo de color y un jarabe de plástico líquido para que coincida con el ojo restante del paciente. En este punto, también se pueden realizar las modificaciones necesarias en el color del iris.
8. Luego, la prótesis se vuelve a colocar en el yeso. Se coloca plástico transparente en la mitad anterior del yeso y las dos mitades se unen nuevamente, se colocan bajo presión y se devuelven al agua caliente. El tiempo de procesamiento final es de unos 30 minutos. Luego se quita el yeso y se enfría, y se quita la prótesis terminada. El pulido y pulido de la prótesis hasta lograr un alto brillo es el paso final. Este pulido final es crucial para la máxima comodidad del paciente. La prótesis finalmente está lista para su colocación.

Control de calidad

En 1957, se estableció la Sociedad Estadounidense de Ocularistas (ASO) para elevar los estándares y brindar educación al ocularista. En 1971, la ASO comenzó a certificar a los ocularistas. Aquellos que ya tenían prácticas bien establecidas fueron certificados automáticamente. Otros tuvieron que completar un aprendizaje de cinco años bajo la supervisión directa de un ocularista previamente certificado y completar 750 horas de crédito de instrucción relacionada aprobada por ASO.

En 1980, la Comisión Nacional de Agencias de Certificación de Salud (NCHCA) creó una organización de prueba independiente para ocularistas llamada Junta Nacional Examinadora de Ocularistas (NEBO). En noviembre de 1981, NEBO administró el primer examen de certificación de la Junta Nacional. Los ocularistas certificados por la junta deben volver a certificarse cada tres años. Para lograr la beca en ASO, un ocularista certificado por la junta debe acumular 375 horas de crédito adicionales de instrucción relacionada y haber demostrado una capacidad sobresaliente en su práctica.

El futuro

Continuarán las mejoras en la prótesis ocular, lo que beneficiará tanto al paciente como al ocularista. Ya se han producido varios acontecimientos en los últimos años. A principios de la década de 1980 se inventó una prótesis con dos pupilas de diferentes tamaños que el usuario puede cambiar de un lado a otro. En el mismo período, se desarrolló una lente de contacto blanda con una gran pupila negra que simplemente descansa sobre la córnea del ojo artificial.

En 1989, la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos lanzó un implante patentado llamado Bioeye. Hoy en día, más de 25.000 personas en todo el mundo se han beneficiado de este desarrollo, que está hecho de hidroxiapatita, un material convertido a partir de coral marino y que tiene tanto la estructura porosa como la estructura química de los huesos. Además del movimiento natural del ojo, este tipo de implante ha reducido la migración y la extrusión, y evita la caída del párpado inferior al brindar soporte al ojo artificial a través de una conexión de clavija.

Con los avances en la tecnología de la ingeniería informática, electrónica y biomédica, es posible que algún día sea posible tener un ojo artificial que también pueda proporcionar la vista. Ya se está trabajando para lograr este objetivo, basado en microelectrónica avanzada y técnicas sofisticadas de reconocimiento de imágenes.

Aunque pueden pasar varios años más antes de que una prótesis se vea y vea como un ojo natural, una empresa canadiense está desarrollando un ojo artificial que se conectará al nervio óptico o directamente a la corteza visual. Este ojo consta de una lente de goma que puede cambiar el enfoque, un sistema de procesamiento de color de alta precisión y fotorreceptores microscópicos que detectan la presencia de objetos y captan el movimiento.

Investigadores del MIT y la Universidad de Harvard también están desarrollando lo que será la primera retina artificial. Esto se basa en un biochip que se pega a las células ganglionares, que actúan como concentradores de datos del ojo. El chip está compuesto por una pequeña serie de electrodos de metal grabado en el lado de la retina y un solo sensor con lógica integrada en el lado de la pupila. El sensor responde a un pequeño láser infrarrojo que lo ilumina desde un par de anteojos que usaría el receptor de retina artificial.